Ivan Touška | 26. 10. 2020

Vodík slibuje revoluci v dálkové dopravě. Míří do vzduchu i na železnici

Každým rokem sílí potřeba bojovat proti klimatickým změnám a stejně tak se každým rokem odkládá realizace důležitých opatření, které by v boji mohli pomoci. Oblast dopravy je významným znečišťovatelem, protože se podílí až 30 % na produkci všech skleníkových plynů. Delší dobu se objevují informace o tom, že právě vodík bude tím správným palivem budoucnosti a řada odborníků i laiků k němu vzhlíží. Jak ale skutečně pokračuje výstavba infrastruktury a s jakými dopravními prostředky můžeme počítat?

Airbus představil před několika týdny svou flotilu budoucnosti, která je založená na vodíku. Jedná se o stroje s přepravní kapacitou až 200 osob a doletem až 4 tisíce kilometrů. To už jsou parametry, které by pro snadnou náhradu části současných letadel měly postačovat. Nesází přitom na řešení, které by bylo čerstvou novinkou. Vodíkové palivové články byly již v minulosti využity kosmickým průmyslem k napájení pomocných elektrických systémů na palubě kosmické lodi. Tato technologie nyní zaujala letecké inženýry.

Koncept vodíkového letadla ZERObus od společnosti Airbus má používat palivové články k výrobě elektrické energie, která doplní upravené motory s plynovou turbínou. Půjde tedy o vysoce účinný hybridně-elektrický pohon. To znamená, že vodíkové letadlo Airbus bude kombinovat jako zdroj pohonu upravené motory s plynovou turbínou, které využijí kapalný vodík jako palivo. Ty pak doplní vodíkové palivové články k výrobě elektrické energie. První komerční letadlo s nulovými emisemi na světě chce Airbus vyvinout do roku 2035. Airbus věří, že se k řešení dostane rychleji díky mezioborovým spolupracím. Uzavřel proto partnerství se společností ElringKlinger, která má více než 20 let zkušeností v oblasti palivových článků.

Airbus má navrženy tři koncepty. Dva z draků se neliší od současných dopravních letadel. Ovšem třetí již vypadá velmi futuristicky. „Vodík má jinou objemovou hustotu energie než tryskové palivo, takže musíme studovat jiné možnosti skladování a architektury letadel než ty stávající,“ vysvětluje Jean-Brice Dumont, výkonný viceprezident společnosti Airbus, inženýrství. "To se promítne do vzhledu našeho budoucího letadla s nulovými emisemi," dodává.

Koncepty vodíkových letadel Airbus
Airbus

Airbus je rozhodnutý pro využití zeleného vodíku, který zajistí opravdu bezemisní alternativu. Nyní je však drivá většina vyráběného vodíku zatížená emisní stopou fosilní paliv. Změnu ovšem Airbus očekává již během tohoto desetiletí. S odkazem na Mezinárodní energetickou agenturu uvádí, že poroste nabídka elektrolyzérů schopných produkovat zelený vodík a již do roku 2030 dosáhnou výkonu 40 gigawattů. Vyšší nabídka zeleného vodíku tak pomůže snížit jeho náklady, a to až o 30 % do roku 2030 a o polovinu do roku 2050. Například německá vláda přijala svou národní vodíkovou strategii letos 10. června. Její plány počítají se zvýšením výrobních kapacit na 5 gigawattů do roku 2030 a 10 gigawattů do roku 2040.

Ve světě je také několik startupů, které zvládly připravit funkční prototyp malého vodíkového letadla. Nejznámější malé vodíkové letadlo ZeroAvia má za sebou několik úspěšných letů a připravuje se na ostřejší testování. Společnost má také v plánu připravit v následujících 20 letech výrobu větší letadla pro osobní dopravu a mohla by tak v budoucnu konkurovat právě Airbusu.

Žeznice nezůstává pozadu

O tom, že vlaky jsou také dobrým průkopníkem pro vodíkovou technologii, se mohou přesvědčit od roku 2018 cestující v Německu. Vodíkové vlaky se tam po pilotním provozu osvědčily z pohledu nákladů i díky spolehlivosti. Očekává se, že v dalších letech naroste počet z jednotek provozovaných lokomotiv na více než čtyři desítky. Propočty ukazují, že roční úspora oxidu uhličitého je na úrovni 260 tun a tento výsledek může být do budoucna ještě zlepšení při větším zapojení zelené energetiky. Právě pro produkci vodíku lze využít elektřinu z obnovitelných zdrojů.

V Rakousku vyjel první osobní vlak s vodíkovým pohonem před několika měsíc a cílem železničního dopravce je uhlíková neutralita do roku 2030. Rakouská železnice tak ročně nespálí 32 milionů litrů nafty. Velká Británie plánuje do roku 2040 odstranit ze svých kolejí dieselové lokomotivy. Nyní testují, zda bude vhodnou alternativou vodík. Elektrifikace železnic dosahuje ve Spojeném království pouze 40 %, takže se dá očekávat, že nový pohon dostane významný podíl na celkové dopravě v zemi. Úspěšný test vodíkového vlaku má za sebou i Nizozemí. Nedůležitým faktorem při přechodu vlaků na vodík také je, že je možná modernizace motorové jednotky stávajících souprav, takže investiční náklady nejsou tak vysoké.

Ještě většího rozmachu se dostává vodíku v autobusové dopravě, ve které má jeho využít globálně významný náskok nad železnicí. FlixBus, jeden z největších dopravců v Evropě, oznámil, že se vývojem vodíkových autobusů zabývá a chce je v dalších letech zařadit do své flotily. Jeho cílem je výrazná změna vozového parku, aby se mohl do roku 2030 stát uhlíkově neutrálním. V tomto směru se zapojily i česká města a firmy, za poslední rok vznikly desítky objednávek na dodávky autobusů pro městskou hromadnou dopravu, např. v Ostravě nebo v Ústí nad Labem a probíhá výstavba plnících stanic potřebných pro provoz.

Vodík si tedy postupně hledá svoje místo v dopravě a lze očekávat, že další dekády přinesou jeho další rozvoj a možná se brzy dočkáme i v české kotlině. Významným faktorem do budoucna bude i způsob výroby vodíku, kdy ideálním stavem je přeměna elektřiny z obnovitelných zdrojů na vodík. To by totiž měla být ta správná cesta ke snížení produkce skleníkových plynů v dopravě.

Zdroje: airbus.com,

FOTO: Airbus