Vodíku někteří předpovídají velkou budoucnost. Ten díky svým vlastnostem nachází uplatnění v energetickém i dopravním průmyslu. Problémem však je, že jeho získávání je buď finančně nákladné, nebo při něm uniká do ovzduší velké množství zplodin. Ovšem nový způsob získávání vodíku zapalováním podzemních ropných úložišť se zdá být prozatím tím nejefektivnější způsobem, jak vodík získávat.

Vodík můžeme v mnoha ohledech označit za dokonalé palivo. Jeho spalování je nejčistší a také nejúčinnější. Vodík lze využívat pro výrobu elektrické energie a elektrickou energií lze naopak vyrábět vodík. U automobilů jej můžeme využívat pro výrobu energie pohánějící elektromotor a lze jej spalovat i přímo ve spalovacím motoru. Při reakci v palivovém článku navíc neprodukuje žádné škodliviny, protože jediným produktem je energie a voda.

I to je důvod, proč některé automobilky v čele s Toyotou vidí právě ve vodíku skutečnou budoucnost elektromobility. Bohužel vodíkové automobily si klestí cestu k masivní produkci jen velmi ztěžka a důvodů je hned několik. Mimo velice řídkou infrastrukturu pro vodíkové automobily spočívá problém i v samotném získávání vodíku, které je buď neekologické, nebo velice drahé.

Foto: Proton Technologies

Ropné pole Superb v Kanadě, kde je nový způsob získávání vodíku testován

Čistý, ale energeticky velice náročný způsob získávání vodíku spočívá v elektrolýze vody. Během ní se za pomoci elektrického proudu vháněného do roztoku odděluje vodík od kyslíku. Bohužel vysoká energetická náročnost se odráží také na ceně, a proto je častějším způsobem získávání vodíku tzv. reformování zemního plynu teplem, které je sice levnější, ale na druhou stranu se při něm do ovzduší dostává značné množství CO₂.

Jedním ze způsobů, jak získávat vodík, je i tzv. „fire flooding“. Jedná se o způsob, jak dotěžit zbytky cenné ropy z podzemních úložišť, které nezvládla vytěžit klasická těžba. „Fire flooding“ spočívá v zapálení podzemního úložiště, během kterého se vytváří velké množství plynů. Ty vyhánějí ropu směrem vzhůru a zároveň povolují viskózní asfaltové zbytky, které lze odčerpávat.

https://www.youtube.com/watch?v=8MU3BoEt-FM

Při tomto procesu mimo jiné reaguje voda s uhlovodíky ropy a vzniká vodík spolu s oxidem uhličitým. Ten až doposud dělal z tohoto způsobu získávání vodíku jen další proces, při kterém bylo zatápěno pod naší planetou. Ovšem díky kanadské společnosti Proton Technologies by i „fire flooding“ mohl být způsobem, jak získávat velké množství vodíku naprosto čistým způsobem.

Může za to speciální membrána ze slitiny palladia, ve které se molekuly vodíku štěpí na atomy, dále pronikají skrze krystalovou mřížku palladia a za ní se opět spojují. Naopak oxid uhličitý a další zplodiny, jako například vysoce toxický sirovodík, přes palladium neproniknou a zůstávají pod povrchem. Je to však velice delikátní práce, jelikož palladiová membrána je velmi křehká a práce v podzemí kontrolu nad celým procesem jen ztěžuje.

Jak informoval Sciencemag, společnost Proton Technologies na testování tohoto způsobu získávání vodíku vynaložila již 3 miliony dolarů (69 milionů korun). Na kanadském ropném poli Superb prozatím provádí testování na povrchu, při kterém bude docházet k úniku CO₂ do ovzduší. Pokud se jí však podaří získat dalších 50 milionů dolarů (zhruba 1,1 miliardy korun), další testy by se již mohly odehrávat pod povrchem bez úniku CO₂.

Výrazně levnější vodík

Proton Technologies odhaduje, že by mohli časem vyrábět dostatek komerčně prodávaného vodíku, jehož cena by se mohla pohybovat mezi 10 až 50 centy za kilogram (zhruba 2,3 až 11,5 Kč). V minulém roce se cena jednoho kilogramu vodíku podle Yahoo Finance pohybovala mezi 2,50 až 6,80 dolary (přibližně 57 až 156 korun).

Foto: Toyota

Toyota Mirai je jeden z průkopníků vodíkové technologie u osobních automobilů

V současné době se vodík nejčastěji používá k rafinaci ropných produktů a výrobě amoniakového hnojiva. Do budoucna se však o něm mluví jako o jednom z nejzelenějších paliv. Vlaky, autobusy i osobní automobily by mohly v budoucnu využívat vodíkové technologie, která přináší delší dojezd a rychlejší proces tankování, než je současné dobíjení klasických akumulátorů. A dopravou to zdaleka nekončí. Již nyní některé z projektů zkoušejí vstřikovat do potrubí zemního plynu malé množství vodíku pro efektivnější vytápění domácností a veřejných budov.

Uvidíme, zda Proton Technologies se svou novou technologií uspěje a palladiová membrána se rozšíří i na další ropná pole. Zároveň bude zajímavé sledovat, kolik nových projektů bude přicházet s inovativními způsoby získávání vodíku, a zda se této látce skutečně podaří stát se palivem budoucnosti. Toyota tomu ostatně věří nejen v automobilovém průmyslu.