Jak se tankuje vodík? Princip je jednoduchý, chybí však čerpací stanice

Vodíkové elektromobily nejsou zrovna novinkou, přesto se v Česku zatím neprodávají. Důvod je jednoduchý – nejsou veřejné čerpací stanice, kde by člověk mohl vodík doplnit. Ovšem, důležité je slůvko „veřejné“, neboť čistě technicky u nás vodík natankovat lze, a to v Neratovicích.

Těsně vedle obří chemičky Spolana mezi několika autobusy stojí plnička, jejíž hadice vypadá jako ta, kterou byste natankovali CNG. Jenže místo stlačeného zemního plynu z ní proudí vodík.

Vznikla tu v roce 2009 pro jediný autobus, který provozovala společnost Arriva. Ten byl však po deseti letech vyřazen z provozu. ÚJV Řež, který na onom autobusu tehdy spolupracoval, se však rozhodl tuto plničku nadále udržovat v provozu.

Díky tomu mohla značka Hyundai přivézt do Česka vodíkový elektromobil Nexo, za jehož volantem právě sedím a jedu na domluvené tankování. Dost možná je to jediný kousek v republice. Jen tak bych přijet tankovat nemohl – plnička není veřejná.

Na hadici a její přípojce nic speciálního není. Vypadá jako ta, pomocí níž se tankuje CNG do aut s tímto pohonem. Mechanicky je stejná, „jen“ má samozřejmě certifikaci pro vodík, jehož molekula je menší. Připojení tedy vypadá úplně stejně – hadici nasadíte na plnicí hrdlo auta a zajistíte pákou. To vynuluje počitadlo na stojanu, načež stisknutím tlačítka můžete zahájit tankování.

Plnička nejprve do nádrže pustí trochu vodíku a následně 15 sekund zjišťuje zbytkový tlak v nádrži auta a těsnost připojení. Pokud je všechno v pořádku, pustí plyn. Systém je opět stejný jako u CNG, tedy že čerpací stanice vyrovnává tlak v nádržích.

Protože v prázdné vodíkové nádrži auta je tlak nižší než v plné nádrži stanice, plyn proudí do auta. Nejprve ze sekce s nízkým tlakem, pak ze sekce s vyšším tlakem a tak dále – až do chvíle, kdy vyrovná tlak ze své nejvyšší tlakové sekce.

V takovou chvíli by měla být nádrž vozidla plná, ovšem nexo dokáže tato stanice naplnit jen do půlky. Je totiž stavěná pro plnění autobusů, které využívají maximální tlak 350 barů. Osobní auta naopak používají systém s tlakem 700 barů, protože jsou u nich větší nároky na prostorovou kompaktnost nádrží.

Veřejně dostupné vodíkové stanice v Česku budou pracovat na sedmisetbarovém systému, takže dokážou natankovat do plna nejen nexo, ale i Toyotu Mirai a jakýkoliv případný další vodíkový elektromobil.

Aktuálně vznikají tři u čerpacích stanic sítě Benzina (v Praze a Litvínově, ty mají být zprovozněny ještě letos, a později v Brně) a další čtyři (druhá pražská a v Plzni u benzin, v Ústí nad Labem a Ostravě v režii tamních dopravních podniků) by se měly začít v dohledné době stavět.

Jak vidím na displeji nexa, půlka nádrže by měla stačit na nějakých 280 kilometrů jízdy. Na rozdíl od bateriových elektromobilů se však na toto číslo můžu docela dobře spolehnout při běžné, nikterak svižné, ale ani pomalé jízdě. Průměrná spotřeba, kterou vůz hlásí, se pohybuje mezi 0,9 a 1,2 kg vodíku na 100 km.

Nádrže pojmou 6,33 kg, na což by se tedy mělo dát ujet 527-703 kilometrů. Potud je na tom tedy podobně jako konvenční auto – i tím, že tankování zabere jen pár minut, nikoliv desítky minut či hodiny jako nabíjení elektromobilu.

Kolik to stojí, je samozřejmě jiná otázka. 120 korun za kilogram na tomto stojanu není směrodatná cena, byla před 12 lety stanovena uměle. Cena 9,5 eura (248 korun) za kilogram u německých veřejných stanic je podobně umělá; je všude stejná.

Pro srovnání, v USA se cena kilogramu vodíku pohybuje mezi 12 a 16 dolary (263-351 korun), v Japonsku to je okolo 1000 jenů (201 korun). Oněch zhruba 250 Kč/kg je ale blízko ceně, za kterou by se vodík mohl prodávat na volném trhu, takže vezmeme-li ji v potaz, při spotřebě 0,9-1,2 kg/100 km to vychází na 2,3-3 koruny na kilometr.

Provoz levný jako u elektromobilu to tedy úplně není, alespoň prozatím. Výhoda vodíkových aut je v tom, že kombinují lokálně nízkoemisní jízdu (nemůžeme zanedbat emise pevných částic z brzdění nebo z otěru pneumatik o silnici) jako u elektromobilů s rychlým doplňováním energie jako u konvenčních aut.

A proč se cena vodíku může snížit? Záleží na jeho výrobě. Vodík vzniká jako odpadní produkt při výrobě chloru, takže chemičky, které se chlorem zabývají, ho mají tolik, že pomalu neví, co s ním.

Plnička, u které stojím, si ale nechává vodík dovážet kamionem z výrobny technických plynů, kde se vodík vyrábí ze zemního plynu. V takovém případě se dá kilogram vodíku vyrobit asi za 150 korun, jenže to je bez nákladů na distribuci a provoz čerpací stanice včetně nutných kalibrací a certifikátů.

S tím jsou samozřejmě spojeny i emise CO2, které výroba vodíku přináší. Auto samotné vypouští jen vodní páru, v případě nexa za zajímavých zvukových a „kouřových“ efektů po zastavení, ale CO2 je globální skleníkový plyn, takže se na jeho emise musíme dívat globálně. A parní reforming zemního plynu je pořád spotřeba fosilních paliv, proti níž brojí nejen Greta Thunbergová.

Naopak kdyby se používal odpadní vodík, jako to má podle Lukáše Poláka z ÚJV Řež, jenž mi vodík tankuje, v plánu Spolchemie v Ústí nad Labem, anebo kdyby se vyráběl elektrolýzou, obojí ideálně za použití „zelené“ elektřiny z vodních či větrných elektráren, jeho uhlíková stopa pohledem „well-to-wheel“ („ze zdroje na kolo“) by byla úplně jinde. Stejně tak cena při dostatečném objemu produkce – ale ten vyprodukovaný vodík musí být taky kde spotřebovat.

Je tedy vodík palivem aut budoucnosti? Ano i ne. Na cesty „kolem komína“ bude vždy lepší bateriový elektromobil, ale pokud budete chtít jezdit dlouhé vzdálenosti bez velkého ohledu na náklady, resp. bude-li pro vás rychlost a čas dojezdu důležitější než cena, vodík může být dost silným konkurentem superrychlých nabíječek elektromobilů. Alespoň tedy v době, kdy bude v Česku aspoň po jedné, dvou plničkách v každém krajském městě.

Ovšem, na rozdíl od elektromobilu vodíkové auto nedobijete doma přes noc. I kdybyste měli z okna bytu spustit prodlužovačku nebo po cestě požádat dobré duše v okolí, elektromobil se vždycky dá nějak nabít. Vodík ale na dvorku těžko vyprodukujete, a ani není možné si ho vzít do kanystru jako benzín či naftu.

Jeho síla je právě v rychlosti doplňování. A právě proto bude hrát důležitou roli v mobilitě budoucnosti, třebaže nejspíš ne tak dominantní, jako dnes hrají benzín a nafta.