23.9.2021 | Svátek má Berta


VĚDA: Vodíkem do budoucnosti

6.7.2021

Cyrano z Bergeracu, hrdina divadelní hry Edmonda Rostanda, popisuje několik způsobů cesty na Měsíc. Všechny fantastické, diváky rozesmějí. Vědci rovněž navrhují různé možnosti, v tomto případě nikoli kosmické, ale doslova přízemní. Jak snížit spotřebu zemního plynu, a tím emise oxidu uhličitého? Návrhy, které mohou občas připadat fantastické, ale ne směšné.

Nejčastější je náhrada zemního plynu metanem z bioreaktorů. Biologického odpadu je dost a získaný plyn se dá transportovat stávajícími plynovody. Ovšem pokud na bioreaktor nenavazuje elektrárna, nezbývá než plyn zkapalňovat, což si žádá dodatečný výdaj energie. Takže je tu „ale“.

Řada variant uvažuje o náhradě zemního plynu vodíkem, který se místy dá dokonce těžit ze země. Jiná možnost je provést reakci metanu s vodní parou, kdy vzniká vodík, ovšem také oxid uhličitý, jehož se chceme zbavit. Nezbývá než ho zachytit a skladovat, což se občas provádí v podzemních úložištích. Je tu rovněž možnost štěpení vody elektrolýzou, kdy vzniká kyslík a vodík, oba plyny užitečné. Zní to slibně, ovšem proces si žádá elektřinu. Odkud ji vzít? Ideální by byly obnovitelné zdroje, protože jinak by byla z elektráren na zemní plyn, ropu či uhlí, takže by se těžko dalo počítat se snížením emisí CO2.

K vodíku ještě ta „ale“. Pro jeho transport se nedají použít stávající plynovody, což jen konstatujme; chování vodíku ke kovům je komplikované. Transport je náročnější – aby vodík vůbec proudil potrubím, je na to třeba vynaložit více energie než na zemní či jiný plyn. Náklady na energii při dopravě vodíku na stovky kilometrů by byly vyšší než hodnota energie, kterou dodal na místě určení. Je tu však možnost, která se zkouší – použít směs 80 % metanu a 20 % vodíku. Zkouší se to například ve Francii.

Vědci jsou neúnavní – co zkusit zachycovat vzdušný oxid uhličitý a reakcí s vodou z něj vyrábět metan? Jeho hořením sice CO2 vzniká, ale je ho stejné množství, jaké bylo zachyceno ze vzduchu, takže celková bilance je nulová. Nebo jiná možnost: tepelný rozklad metanu, kdy by ovšem nejvhodnější byly plasmové hořáky. Přitom vzniká vodík a tuhý uhlík, který se dá průmyslově využít. „Ale“ nás však snadno napadne – a hned dvakrát. Především plasmový hořák si žádá elektřinu, navíc takový hořák doma ve sklepě není zrovna nejjednodušším řešením. Zatím. Vodík má budoucnost. Třeba Air France uvažuje o vodíkovém pohonu letadel, jinde se zvažuje pohon lodí.

Ještě jedna cesta pro možné nosiče vodíku – použít ho pro syntézu vhodných sloučenin a z nich ho na místě určení zase získávat. Nabízí se například metanol, ale také amoniak, čpavek. Nevynechávejme však „ale“: syntéza amoniaku vyžaduje vysoký tlak a teplotu stovek stupňů, takže odněkud se k tomu musí brát energie…

Cest, jak snížit emise oxidu uhličitého je tedy řada, některé vypadají odvážně, ale všechny ty cesty nedoprovází komický Cyranův velký nos. I když značil velkého ducha.

Autor je fyzikální chemik

LN, 3.7.2021



Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!






 Neviditelný pes
Toto je DENÍK: do sítě jde obvykle nejpozději do 8.00 hod. aktuálního dne. Pokud zaspím, opiji se, zešílím nebo se zastřelím, patřičně na to upozorním - neboť jen v takovém případě vyjde Pes jindy, eventuálně nikdy.
Šéfredaktor Ondřej Neff (nickname Aston), příspěvky laskavě posílejte na adresu redakce Jiřímu Wagnerovi, redaktorovi NP (nickname JAG). Rubriku Zvířetník vede Lika.