Češi věří vodíku navzdory celosvětové skepsi. Nově sázejí i na zelený čpavek

Zelený vodík je v reálných projektech výrazně dražší, než se předpokládalo, ukazuje studie z Nizozemí, která svými výsledky zmírňuje veřejnou debatu o zelené energetice. Některé velké projekty se ruší nebo odkládají. Aberdeen prodává flotilu vodíkových autobusů. A Mezinárodní energetická agentura volá po revizi pravidel pro RFNBO, protože ta podle ní brzdí celý sektor.

„Z pohledu člověka, který se membránami zabývá dvacet let, mě tahle diskuse zároveň znervózňuje a uklidňuje. Znervózňuje proto, že Evropa má tendenci utopické vize střídat za stejně utopické zklamání, a obojí je špatně. Uklidňuje proto, že ti, kteří se v technologii orientují, vědí, kde leží skutečný problém. Ne v samotné myšlence využívat vodík, ale v ekonomice komponent, ze kterých se elektrolyzér nebo palivový článek skládá,“ komentuje Jan Žitka, zakladatel firmy TailorMem.

Tou nejzajímavější zprávou ze sektoru je podle něj to, že se u jedné z nejdražších a regulatorně nejohroženějších komponent (iontovýměnné membrány) právě teď otevírá konkurenční pole, na které Evropa musela čekat dvacet let.

Proč Nafion není odpověď

Drtivou většinu instalovaných PEM elektrolyzérů a palivových článků dnes pohání membrána Nafion, kterou před více než půl stoletím vyvinul DuPont. Je to skvělý materiál po stránce výkonu, ale katastrofa po stránce regulatorní. Nafion patří do skupiny PFAS, takzvaných „věčných chemikálií“, které Evropská unie postupně dostává pod restriktivní režim. Není otázkou jestli, ale kdy přijde širší zákaz.

Tlak je dvojitý. PFAS membrány vyžadují drahé katalyzátory na bázi platiny a iridia – ty samy mohou tvořit přes sedmdesát procent nákladů elektrolyzéru. Cena Nafionu se pohybuje řádově ve stovkách až tisících dolarů za metr čtvereční. Když k tomu přidáte CBAM, který od letošního roku zdražuje uhlíkově náročný dovoz, tlačíte tak průmysl k hledání PFAS-free alternativy, kterou by šlo vyrábět v Evropě.

• Tip: Když chceme levnou elektřinu, nebude bezpečná. Expert kritizuje i nevyužitou sílu Evropy

Tahle alternativa existuje. Říká se jí AEM (aniontově výměnná membrána) a klíčovou otázkou zůstává, kdo ji dokáže vyrobit ve stabilní průmyslové kvalitě, a nikoli pouze v gramech v laboratoři.

V únoru proto TailorMem validoval kontinuální slot-die coating výrobu membrány Hollex, tedy stejnou roll-to-roll technologii, jaká se používá při výrobě bateriových elektrod nebo flexibilních displejů. „Z laboratoře jsme se posunuli na linku schopnou vyrábět membránu v šíři až 800 milimetrů. To zní možná nezáživně, ale v membránovém světě jde o přesně ten moment, který vychází vstříc průmyslovým dodavatelům a přestává být pouze akademickým projektem,“ dodává Žitka.

Hollex je 100% PFAS-free, vychází z patentu CZ 305138 (licence z Ústavu makromolekulární chemie AV ČR a VŠCHT) a nabízí plnou customizaci funkčních skupin podle aplikace. Klient proto nemusí vybírat z katalogu tří položek, společnost membránu vyladí na konkrétní použití, ať už jde o elektrolyzér, palivový článek, redox-flow baterii, elektrodialýzu nebo CO₂ redukci.

Čpavek jako další vertikála

Vedle membrán pro vodíkový průmysl TailorMem letos otevřel druhou aplikační vertikálu, které říká elektrochemická syntéza amoniaku, zjednodušeně výroba čpavku z dusíku, vody a obnovitelné elektřiny při pokojové teplotě a atmosférickém tlaku.

Proč zrovna čpavek? Podle Žitka to má tři důvody. První je geopolitický, každá krize kolem Hormuzského průlivu připomíná, jak křehká je evropská závislost na dovozu hnojiv. Duslo Šaľa letos požádalo o pomoc s cenami energií, jinak prý nedává smysl plánovaná investice 200 milionů eur. Druhý důvod je energetický, čpavek je nejlepší známý kapalný nosič vodíku. Zkapalní se při běžných teplotách, přepravuje se po stávajících potrubích a v Rotterdamu, Hamburgu, Japonsku či Koreji se z něj postupně stává hlavní stavební kámen vodíkových strategií.

Třetí důvod je technologický, Li-mediovaná elektroredukce dusíku v posledních dvou letech prolomila bariéry, o kterých si akademická obec před pěti lety myslela, že nepadnou. Faradaická účinnost přes 60 procent (Science 2025) a proudová hustota 100 mA/cm² (Science 2026) jsou čísla, která posunula technologii z fáze „možná jednou“ do fáze „je to otázka inženýrství a kapitálu“.

• Psali jsme: Nevyužité rezervace zdražují elektřinu ostatním, ERÚ mění tarifní struktury

„V této vertikále využíváme stejnou membránovou platformu Hollex, doplněnou o kompetence v oblasti membránových elektrodových sestav a katalyzátorů. Jde o iniciativu, která pro nás představuje druhou aplikační stranu téhož know-how a zároveň interní zákazník pro membrány s velmi specifickými požadavky,“ dodává Žitka.

Díky ověření průmyslové vyrobitelnosti a rozšíření týmu o experta na vodíkové technologie tak TailorMem mohl otevřít druhou aplikační vertikálu a podat přihlášku do Horizon Europe a TA ČR a nyní se rozhlíží po výrobních prostorech, partnerech v průmyslu a po investorech, kteří rozumí dlouhému horizontu deep-tech.

„Z širšího pohledu si dovolím tvrzení, které možná zní opovážlivě: na solární panely a na lithiové baterie přišla Evropa pozdě a draho zaplatila. Na pokročilé membrány, na zelený čpavek a na elektrochemickou platformu pro flexibilní využití přebytků z OZE pozdě nepřijde, pokud teď neudělá strategickou chybu a nezahrne pod jeden zklamaný škrt s vodíkem všechno, co s elektrochemií souvisí,“ uzavírá Žitka.

Dodává, že některé technologie ekonomický smysl mít budou i nadále, ačkoliv ne všechny, ne všude, ale dost na to, aby Evropa měla odkud vyjednávat. Membrány jsou sice nenápadný, ale rozhodující kus skládačky.

Úvodní foto: Unsplash