Výroba vodíku

Vodík si vždy musíme vyrobit a existují k tomu různé postupy. Ty nejméně ekologické jsou bohužel nejlevnější. Výroba vodíku je jedním ze způsobů, jak uložit přebytečnou elektřinu ve chvílích, kdy elektrárny na obnovitelné zdroje jedou naplno, ale není odběr. Vodík je možné vyrábět celosvětově. Čistě teoreticky by tak státy byly nezávislé na nerostném bohatství nebo politice ropných velmocí. V ČR existuje i velké množství vodíku, který vzniká jako vedlejší produkt a není nijak efektivně zužitkován.

Neekologická výroba z fosilních paliv

Vodík může být vyráběn mnoha cestami z širokého spektra vstupních surovin. V současné době v celosvětové produkci převažuje výroba z fosilních paliv (96 %), tzv. parním reformingem zemního plynu. Tato technologie je nejlevnější. Jedná se o chemický proces, který probíhá za vysoké teploty a při kterém reaguje směs metanu a vodní páry za vzniku vodíku a CO2. Účinnost tohoto způsobu produkce se pohybuje okolo 80 %, avšak má značnou nevýhodu v podobě vzniku velkého množství oxidu uhličitého – na 1 kg vyrobeného vodíku se vyprodukuje 5,5 kg CO2.

Výroba vodíku z obnovitelných zdrojů. Uložení energie do vodíku

Výroba vodíku je ale možná i z obnovitelných zdrojů (aktuálně 4 %), například z biomasy, elektrolýzou vody nebo parní elektrolýzou. Při elektrolýze vody se průchodem elektrického proudu roztokem štěpí vazby mezi vodíkem a kyslíkem a voda se tak rozkládá na tyto dva plyny. Celková účinnost tohoto procesu se pohybuje okolo 55–60 %. Na výrobu 1 kg vodíku elektrolýzou je zapotřebí 9 l vody a 60 kWh elektrické energie. Výroba vodíku je jedním ze způsobů, jak uložit přebytečnou elektřinu ve chvílích, kdy elektrárny na obnovitelné zdroje jedou naplno, ale uživatelé v rozvodné síti nemají odpovídající spotřebu.

Pro masivní udržitelnou výrobu vodíku se jeví perspektivní výroba vodíku v nově vyvíjených jaderných reaktorech čtvrté generace. Vysoká teplota chladiva reaktoru spolu s el. energií z jádra jsou vhodné pro vysokoteplotní elektrolýzu. Vodík je možné vyrábět celosvětově. Čistě teoreticky by tak státy byly nezávislé na nerostném bohatství nebo politice ropných velmocí.

Vodík jako vedlejší produkt

V ČR je několik průmyslových podniků, které vodík vyrábějí – jako hlavní nebo vedlejší produkt (např. Spolchemie, Unipetrol). Často jde o petrochemické procesy a vodík v nich vytvořený není nijak efektivně zužitkován – často je doslova spálen v komíně. Tento volný vodík v ČR by umožnil nájezd FCEV (automobilů s vodíkovým pohonem) v řádech stovek tisíc km/den.

‍

Podívejte se na vtipné video o uložení energie do vodíku: