Středa 29. května 2024
ikona hodiny1. 7. 2023 07:00

Dostaneme obnovitelnou energii z Austrálie?

Máme-li se orientovat jen na obnovitelné zdroje energie, nedokážeme jich v našich končinách vybudovat tolik, aby produkce zcela pokryla poptávku. Už jen proto, že například ze solárů v našem mírném pásmu nezískáme tolik co v teplejších oblastech. Zdá se tedy, že ani v budoucnu se neobejdeme bez dovozu energie.

Daniel Mrázek autor

Grafika: Shutterstock.com Grafika: Shutterstock.com

Vhodným místem pro vybudování rozsáhlých solárních elektráren je například Austrálie, Afrika nebo Střední a Jižní Amerika. Pravděpodobně se tam vyrobí více obnovitelné elektřiny, než se spotřebuje. Jenže jak ji dostat dál? Třeba mezi Evropou a Austrálií asi těžko přes moře natáhneme dráty…

Vědci po celém světě tedy musí vyřešit problém, jak energii dopravovat. „Překvapivě je to výzva nikoliv pro energetiku, ale pro chemické technologie – dost možná ta největší za posledních 100 let,“ je přesvědčen chemik Petr Krtil. A to je důvod, proč se svou troškou do mlýna poznání přichází i jeho domovské pracoviště – Ústav fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského Akademie věd ČR v Praze (ÚFCH JH AV ČR). „Chemické technologie jsou schopny nám poskytnout vektory, které přenesou obnovitelnou energii produkovanou třeba v Austrálii až do Evropy,“ pokračuje.

Jednou z možností, jak toho dosáhnout, je vodík. Princip je jednoduchý. „Obnovitelná“ elektřina poslouží jako energie pro elektrolýzu vody, která se rozloží na kyslík a vodík. Vodík se zkapalní, převeze se, a v místě určení se z něj opět vyrobí energie. Poslouží třeba jako pohon aut, nebo se z něj průchodem přes palivový článek opět stane elektřina. Hodně laicky řečeno, vodík se v palivovém článku spojí s kyslíkem, vznikne voda, čímž se uvolní elektrická energie.

Není to tak jednoduché

Jenže to má háček. „Vodík je přece plyn. Jeden kilogram vodíku má objem asi jedenáct metrů krychlových. Transport stlačeného nebo zkapalněného vodíku je nesmírně obtížný. Pokud bychom chtěli vodík použít jako zásobní materiál pro ukládání velkého množství energie, museli bychom své současné skladovací kapacity, které máme například pro zemní plyn, zvýšit asi pětkrát nebo šestkrát, což zjevně není schůdná cesta,“ varuje Krtil.

Druhou, poněkud samozřejmou možností, jsou baterie. Jenže ačkoli jsou skvělé pro stacionární ukládání energie, pro několikatisícikilometrový transport jsou nevhodné.

Proč se baterie pro transport energie nehodí?

Petr Krtil vysvětluje: „Problém je v tom, čemu říkáme energetická hustota, která je u vodíku asi stokrát vyšší než u baterií. To znamená, že pro přenesení řekněme 33 kWh energie potřebuji cca 1 kg vodíku, ale 100 kg baterie. Pokud tedy chceme transportovat energii např. z Austrálie, pak v případě vodíku uvažujeme nutnost převážet řádově desítky milionů tun materiálu. Pokud bychom stejně chtěli převážet baterie, pak skončíme v situaci, kdy budeme vozit řadově miliardy tun materiálu přes půl zeměkoule tam a zase zpět. I pokud připustíme, že výroba takového množství baterií je ekonomicky a ekologicky schůdná, pak bychom celý tento systém museli přibližně každých 10–15 let kompletně obnovovat, což rozhodně nedává ani ekonomický, ani ekologický smysl.

Jak z toho ven

Je tedy vůbec nějaká možnost, jak energii na velké vzdálenosti přepravit? Na to právě vědci v ÚFCH JH AV ČR hledají odpověď. Relativně schůdně vypadá systém, kdy se nejdřív z elektřiny vyrobí vodík a z něj pak něco, co se dá snadno transportovat a skladovat. Jednou možností je čpavek. Ten je ale pro svou nebezpečnost spojen s rizikem vážné havárie. Navíc, i jen velmi malé úniky dusíku při požadovaném objemu čpavku představují značné riziko z hlediska životního prostředí.

Grafika: ÚFCHJH AV ČR Grafika: ÚFCHJH AV ČR

Další možností je metanol. Není spojen s výraznými riziky. Bohužel, současný postup, kdy se vyrobí z vodíku a oxidu uhličitého metan, který se rozloží na syntézní plyn, ze kterého vyrobíme metanol, je pro nízkou efektivitu nepoužitelný. Ani vylepšení, kdy by se metan přímo oxidoval na metanol pomocí zeolitického katalyzátoru, na kterém se v současnosti v ÚFCH JH AV ČR pracuje, asi stačit nebude.

Další z výzkumníků Jiří Dědeček proto vidí řešení v tom, že se z vodíku vyrobí rovnou metanol nebo jiná vhodná molekula. I na tomto procesu v ÚFCH JH AV pracují.

 

Tématu se věnuje i aktuální vydání magazínu o udržitelnosti Futu.

Jaké další zajímavé vynálezy vznikají na ÚFCHJH AV ČR? Podívejte na záznam konference Heyrovského ústav se otevírá 2023.

Články autora Daniel Mrázek

Nejnovější články

Cestovní ruch
Ekonomický význam cestovního ruchu v regionech vzrostl

V roce 2022 činil celkový objem výdajů za...

Přes pomoc různých subvenčních programů v oblasti zaměstnanosti...

Cestovní ruch
Míra rizika úpadku cestovní kanceláře činí 0,1 %

Míra rizika úpadku CK v ČR je velmi...

Na českém trhu nyní operuje celkem 596 cestovních...

Pohled z praxe
I u zelených kancelářských budov je prostor pro úsporu nákladů

To je samo o sobě potvrzením environmentálně šetrného...

Každopádně do budoucna CBRE plánuje neusnout na vavřínech....

Nejnovější Aktuality

Komora.cz
„Flexinovela“ zákoníku práce pomůže i rodičům malých dětí

Skloubit péči o děti, zároveň si udržet kontakt...

„Plánované změny pomohou trhu práce v Česku. Zaměstnanci,...

Cestovní ruch
Nekalé praktiky falešných turistických průvodců skončí

Například tržní řád hlavního města Prahy vymezuje území,...

„Jsem rád, že se podařilo najít formulaci, která...

„Od ledna 2025 si slušní poskytovatelé průvodcovských služeb...

Komora.cz
Zaměstnavatelé novelu zákoníku práce uvítají

Současná praxe, kdy může být výpověď z pracovního...

S tím úzce souvisí další změna zákoníku práce,...