TSG ako európsky líder v oblasti riešení zodpovednej mobility umožňuje, aby bol svet čoraz viac udržateľný. Aby to bolo možné, význam má vývoj obnoviteľných palív.
Keď sa hovorí o spôsoboch, ako sa dostať na nulovú hodnotu uhlíkovej stopy (plán je do roku 2050), svoju úlohu nepochybne zohrá vodík. V nasledujúcich rokoch elektrifikácia povedie k dekarbonizácii sveta, čo TSG podporuje riešeniami segmentu Charge. Ale z dlhodobého hľadiska predstavuje vodík potenciálne revolučné palivo, ktoré môže zohrať významnú úlohu v dekarbonizácii spoločnosti.
V tomto článku si vysvetlíme, ako funguje vodík ako palivo, aké sú jeho výhody a aký je súčasný stav jeho vývoja.
Čo je vodík?
Na začiatok je dobre porozumieť tomu, že vodík je vlastne energetický nosič, nie samotný zdroj energie. Energetické nosiče umožňujú prenos energie v použiteľnej forme z jedného miesta na druhé. Vodík, podobne ako elektrina, je energetický nosič a musí sa vyrobiť z inej látky.
Vodík sa dá vyrábať z množstva domácich zdrojov, ako je zemný plyn, biomasa, slnečná a veterná energia a preto sa dá vyrábať niekoľkými spôsobmi. Najčastejšími spôsobmi je transformácia zemného plynu (tepelným procesom) a elektrolýza vody. Ďalšie postupy sú založené na solárnej energii a na biologických procesoch.
1. Transformácia zemného plynu
Táto technológia pozostáva z reakcie metánu s vodou, čím sa získa syntetický plyn s obsahom vodíka. V priemyselnej výrobe vodíka sa najčastejšie používa táto technológia. Zdrojom je zemný plyn alebo bioplyn. Pri tejto technológii sa uvoľňuje CO2. Použitie obnoviteľných zdrojov akými je biomasa, bioplyn (z biomasy alebo z odpadu) alebo zachytávanie CO2 a jeho uskladnenie môžu zlepšiť uhlíkovú stopu výroby.
2. Elektrolýza vody
Touto technológiou sa separujú zložky molekuly vody (H₂O), ktorá sa skladá z dvoch atómov vodíka (H) a jedného atómu kyslíka (O). Zdrojom je voda, ktorá je vystavená elektrickému prúdu dvomi elektródami a rozloží sa na kyslík a vodík. Elektrický prúd rozloží molekuly vody na molekulárny vodík (H₂) a dvojatómový kyslík (O₂). Pri samotnej elektrolýze sa neuvoľňuje žiadny CO2.
Ak sa použije elektrina získaná zo zdrojov, ktoré neprodukujú CO2 (obnoviteľné energie, ako je solárna energia), bude sa vodík vyrábať bez tvorby emisií skleníkových plynov. Vodík získaný elektrolýzou, pri ktorej sa použije elektrina z obnoviteľných zdrojov a teda zelenšia technológia, sa nazýva aj zelený vodík.
Rôzne farby vodíka
Pretože sa vodík dá vyrábať mnohými spôsobmi, výsledkom je, že existuje v mnohých farbách. Nižšie sa uvádza prehľad rôznych druhov vodíka.
Zdroj: Global Energy Infrastructure
Aké sú výhody používania vodíka ako paliva?
Používanie vodíka má mnoho výhod. Najdôležitejšími je:
1. Jedinou emisiou je voda
Jednou z výhod vodíkových vozidiel je, že jedinou emisiou, ktorá vychádza z výfuku je čistá a pitná voda. To znamená, že ak je energia použitá pri výrobe vodíka udržateľná, je vodík naozaj zelené palivo, známe aj ako „zelený vodík“.
2. Vodík má vyššiu energetickú hustotu
Ďalšou výhodou vodíka v porovnaní s batériami, že je energeticky hustejší, čo znamená, že pri vysoko tlakovom systému uskladnenia zaberie menej miesta.
3. Dopĺňanie paliva je rýchlejšie
Treťou výhodou je, že doplnenie vodíka zaberie omnoho menej času ako dobitie elektromobilu.
4. Uskladnenie nadbytku
Nadbytok vyrobeného vodíka sa dá uskladniť.
Neustály vývoj vodíkových riešení
Je predmetom diskusií, koľko potrebujeme energie na výrobu vodíka. V súčasnosti je energia potrebná na výrobu podstatne vyššia ako energia, ktorú získame. To je spôsobené tým, že pri výrobe vodíka sa prúd mení na hmotu. Hmota sa potom opätovne prekonvertuje na prúd, čo si vyžaduje viacero krokov a transformácií, ako je tomu pri lítiu.
Trh s vodíkom sa stále vyvíja a prichádzajú nové nápady a myšlienky, ako riešiť problémy. Novinkou je skvapalnený vodík. Vodík, ktorý sa prepravuje a skladuje na vodíkových staniciach je zvyčajne v plynnej forme. Teraz sa na niektoré stanice vodík dodáva v skvapalnenej forme s názvom LH₂. LH₂ umožňuje vyššiu produktivitu a pri preprave je menej rizikový. Táto technológia by mohla byť riešením pre každodennú spotrebu vodíka ako paliva, ktorá sa v nasledujúcich rokoch výrazne zvýši. LH2 je ešte stále v relatívne ranom štádiu vývoja.
Vodík je zaujímavý hlavne pre ťažkú prepravu
V porovnaní s elektrinou je vodík veľmi zaujímavé riešenie pre prepravu na dlhé vzdialenosti a to predovšetkým z dôvodu obmedzujúcich faktorov ako je vysoký nájazd vozidiel, vysoké finančné náklady a obmedzený čas na nabíjanie vozidla. Vozidlá na vodík dokážu prejsť na jednu nádrž dlhú vzdialenosť s lepšou energetickou efektívnosťou a nulovými emisiami.
Okrem toho majú nákladné vozidlá na vodík porovnateľné prevádzkové vlastnosti ako dieselové vozidlá. Prvé experimentálne vodíkové modely dokážu prejsť na jedno načerpanie 400 až 800 km, pričom cieľom je do konca roku 2030 dosiahnuť dojazd viac ako 1000 km. Aktuálne sa čas na načerpanie vodíka do nádrže odhaduje na najviac 30 minút a ako vývoj napreduje, mohla by sa táto hodnota znížiť o 65%. Takže by sa na záver mohlo povedať, že vozidlá HGV sú porovnateľné v vozidlami s bežnými vozidlami nákladnej prepravy, čo sa týka času čerpania paliva.
Prechod priemyslu nákladnej prepravy na vodík ako palivo by celosvetovo zásadne znížil uhlíkové emisie.
Budúcnosť si vyžaduje zodpovedajúci infraštruktúru staníc plnenia vodíka
Podobne, ako je tomu aj v oblasti elektromobilov, aj pri vodíku a vodíkových vozidlách platí, že aby sa mohli stať štandardom v prepravnom priemysle, musia bbyť cenovo dostupné. Čo je ešte dôležitejšie, je potrebná aj infraštruktúra plnenia vodíka, aby mohli vozidlá doplniť počas cesty palivo.
Na grafe nižšie sa uvádzajú odhady počtu staníc plnenia H2 (=HRS).
Riešenia plnenia vodíka môžete mať s TSG Gas na ušité na mieru
TSG sa zapája do infraštruktúry plnenia vodíka v Európe svojou ponukou znalostí v oblasti riešení zodpovednej mobility. Prostredníctvom TSG Gas TSG poskytuje čisté alternatívny k tradičným palivám. Dodávame riešenia plnenia vodíka ušité na mieru a to vrátane projektu, montáže a údržby. Potrebujete viac informácií o našich službách?
