V poslední době jsme svědky ofenzívy ekologicko-průmyslového komplexu (dále EPK) za rozvoj elektromobilů a aut na vodík, která mají zachránit zeměkouli před člověkem a člověka před znečistěným vzduchem. Zde se podívám na auta na vodík. Zajímavé je, že EPK mluví o autech na vodík, ale neříká, jak chce vodík získat. Typickými podporovateli aut na vodík jsou také spanilí odsvícenci z řad neomarxistů.

Ekologie plic a ekologie zeměkoule

Velmi často se setkáváme s tím, že nebývají rozlišovány emise škodlivin (například polétavý prach nebo NO_x), které u nízkoemitujících zdrojů škodí „plicím“ a emise skleníkových plynů (zde CO₂), které podle klimatické hypotézy způsobují změnu klimatu (globální oteplování bylo pro jistotu staženo z oběhu a do změn se vejde cokoli: to je ekologická flexibilita…). Často při tom dochází ke konfliktu technologií, které mají kladný vliv na plíce, ale záporný na zeměkouli nebo naopak (připustme nyní platnost klimatické hypotézy o silném vlivu člověka na klima).

Zejména Němci dlouhodobě prosazovali vznětové motory proti zážehovým. Diesel má menší emise skleníkových plynů, ale větší emise škodlivin, to znamená, že je lepší pro zeměkouli, ale horší pro plíce. Nyní, po skandálu se softwarem, obrátili kormidlo a přecházejí zpět z dieselu na benzín, a budou tak zlepšovat plíce na úkor zeměkoule. Přezbrojovat autopark sem a tam je pro EPK samozřejmě lahůdka.

EPK nikdy nepřipustí, aby součástí státní energetické politiky bylo důrazné konstatování, zda mají přednost plíce před zeměkoulí nebo naopak. V zájmu EPK je flexibilita…

Jak níže ukážu, auto na vodík má vedle nesporného kladného vlivu na plíce záporný vliv na zeměkouli a záporný vliv na „kosti“ (havárie na ledu).

Technologie výroby vodíku

Jako zdroj vodíku bývají uváděny buď uhlovodíky, nebo voda, v dnešní praxi pak převážně uhlovodíky. V současné době je vodík ve světovém měřítku vyráběn takto: zemní plyn 48 %, ropa 30 %, uhlí 18 %, elektrolýza vody 4 %. Takto je ovšem vyráběn vodík jako technický plyn a ne vodík jako palivo.

Jako nejjednodušší se jeví výroba z vody elektrolýzou. Po vynásobení účinnosti výroby elektrické energie v kondenzačních elektrárnách ČR se zahrnutím ztrát v přenosu a rozvodu, energetické účinnosti elektrolýzy (výhřevnost vodíku děleno elektrická energie) a provozní účinnosti palivového článku vychází, že auto na vodík z elektrolýzy pálí uhlí s účinností 10 %, přičemž parní stroj má účinnost tak 5-15 %, a to ještě nemáme vodík stlačený v láhvi. To nevypadá jako high-tech.

Nejjednodušší další možnost je výroba vodíku parním reformingem ze zemního plynu. Na začátku je metan CH₄ a na konci je CO₂ a H₂. Veškerý uhlík byl tedy navázán do kysličníku uhličitého a k dispozici zbývá ve vodíku polovina původní energie metanu. Reakce je „poháněna“ spalováním zemního plynu. Výsledkem je tedy vzrůst emisí skleníkových plynů (oproti autu na CNG) na více než dvojnásobek.

Protože vodík představuje zhruba 36 % výhřevnosti oktanu (C₈H₁₈), auto na vodík z ropy byspotřebovalo přibližně 3x víc ropy než auto na uhlovodíky z ropy. Zaplatit uhlík a vodík a uhlík zahodit, to by byl také ekonomicky pozoruhodný nápad.

Vodík v zemním plynu a ropě dnes představuje zhruba 15 % našich primárních energetických zdrojů. Nejlepší, co se s tímto vodíkem dá pro energetiku dělat, je dát vodíku pokoj, spálit vodík i s uhlíkem v rámci uhlovodíků a zachovat tak stávající prospěšné (byť skryté) vodíkové hospodářství.

Tlak v láhvi

Obrovským problémem aut na vodík je to, že vodík je nejlehčí prvek, a tudíž v jednotce objemu je málo hmoty a energie. Aby auto na vodík někam dojelo, musí být v láhvi mnohem větší tlak než u technologie CNG. Láhev CNG v autě má 200 bar, láhev v plnící stanici 300 bar, láhev vodíku v autě má mít 700 bar, plnící láhev ještě více. Kompresor v plnící stanici CNG spotřebuje zhruba 3 kg mosteckého uhlí (plnička na středotlaku méně, na nízkotlaku více) na 100 km ujetých autem. Kolik uhlí spotřebuje kompresor plnící vodík do láhve? Určitě násobky toho, co kompresor pro CNG.

Vodík nemá žádné produktovody a musel by být velice nešikovně rozvážen ve „vodíkových bombách“ po celé republice. To je něco úplně jiného než rozvoz kapalných paliv. Také váhový poměr mezi obalem a palivem je u kapalin a stlačených plynů diametrálně odlišný.

Pokrokové auto nežere koláč, pokrokové auto žere uhlí

Marginalistika zkoumá důsledky zvažovaného kroku, zde tedy vliv poslední spotřebované megawatthodiny na výrobu el. energie.

Občas lze zahlédnout argument, že záleží na tom, jak byla vyrobena elektrická energie jdoucí do elektrolýzy. Podle různých ekologických pramenů tak může být elektrické energie „koláčová“ nebo marginalistická, tedy poločistá nebo uhelná. Některé úvahy připouštějí jakýsi ostrovní tandem čistá výroba - čistá spotřeba. Ekologové jsou flexibilní a vytahují z klobouku střídavě koláčového a uhelného králíka, podle toho, co se jim zrovna hodí. Koláčový graf ukazuje podíly jednotlivých výrob. U nás v roce 2014 bylo toto složení výroby (58 % fosilní zdroje, 42 % ostatní):

Koláčová metoda předpokládá, že spotřeba poslední megawatthodiny je kryta stejným výrobním „koláčem“ jako celková výroba. Ve skutečnosti ale například nová spotřeba vodíkárny nebo elektromobilu nebo čehokoli jiného není kryta těmi elektrárnami, které nereagují na spotřebu, tedy z jádra, vody (roční výroba), slunce a větru. Tato spotřeba tedy není kryta z 58 % fosilními zdroji, nýbrž téměř stoprocentně z uhlí, s malou příměsí plynu.

Norsko vyrábí (2015) 95 % el. energie z vody a čisté vývozy jsou na úrovni 10 % výroby. To znamená, že tamní elektromobily snižují vývozy na kontinent, kde jsou nahrazeny převážně výrobou uhelných elektráren. Z hlediska bilance uhlíku v atmosféře tedy jezdí na uhlí. Když v Norsku, co teprve u nás. Zcela nefosilní elektroenergetika bez uhelného konce je v Evropě pouze na Islandu.

Vodíkárna v Solenici by „jela“ na uhlí. Vodíkárna v Temelíně by „jela“ na uhlí. Také pseudoautarkní elektrobaráčník, který má na střeše fotovoltaiku, ve sklepě akumulátory a v garáži elektromobil, jezdí na uhlí, protože jeho soustava se nakonec vybilancuje s distribuční soustavou a jeho změna spotřeby tak nakonec skončí na hromadě uhlí v elektrárně.

Občas bývá uváděno možné využití krátkodobých přebytků solární energie pro elektrolýzu – to by ovšem bylo možné tak 100 hodin za rok, ale výroba paliva pro větší množství aut musí „šlapat“ od prvního ledna do posledního prosince. Roční průběh výroby musí odpovídat spotřebě.

Auto na vodík je z hlediska bilance uhlíku v atmosféře zvyšující snižovačka, to ovšem není pro EPK důvod odstupovat od programu. EPK si totiž v Německu při zavírání jaderných elektráren vyzkoušel platnost vztahu „čím vyšší emise skleníkových plynů – tím vyšší imise skleníkových peněz“.

Auto na vodík a led na vozovce

Palivový článek slučuje vodík a kyslík za vzniku energie a vody. Té vody je přes 10 litrů na 100 kilometrů. Při větším výskytu vodíkových aut a mrazu můžeme tedy očekávat zasklenou vozovku, mrtvé, zraněné a zničená auta. Možná také další zpětné přezbrojování autoparku.

Kargokult

Exponenti EPK neuvádějí, o kterou technologii získání vodíku se chtějí opřít, spíše sepisují neurčité seznamy možností. Rozjet akci aut na vodík na bázi zvyšujících snižovaček a čekat, že odněkud přistane zázračná technologie výroby vodíku, by byl postup srovnatelný s výstavbou kargokultického letiště.