Šedý, modrý, zelený aneb Není vodík jako vodík

Velkým tématem současnosti je využití vodíku při přechodu k udržitelné energetické budoucnosti. Evropská unie přijala vodíkovou strategii v červenci 2020. Do roku 2030 by podle ní měly v Evropě vzniknout kapacity na výrobu vodíku ve výši až 40 GW a počítá i s dovozem dalších 40 GW vodíku ze sousedních regionů. Klíčovým problémem realizace ambiciózních plánů zůstává otázka různých technologií výroby vodíku, dostatku kapacit a ceny.

Vodík k energetickému využití lze dnes vyrobit třemi způsoby, které se liší základním principem, složitostí, cenou a především dopadem na životní prostředí. Nejobvyklejší je výroba vodíku chemickým štěpením ze zemního plynu, při kterém ale zároveň vzniká a je vypouštěno do ovzduší velké množství CO₂ - na jeden kilogram vyrobeného vodíku jej vzniká přes 5 kg. Pro takto vzniklé palivo se používá název šedý vodík. Ze zemního plynu se vyrábí i modrý vodík. V tomto případě je ale proces štěpení doplněn ještě o technologii (tzv. CCS) zachytávání a ukládání oxidu uhličitého. Ekologicky nejpřijatelnější je zelený vodík, který nevzniká štěpením fosilního paliva, ale elektrolýzou vody, přičemž k jejímu rozkladu na vodík a kyslík se používá elektřina vyrobená obnovitelnou technologií; typicky přebytky výroby ve větrných a solárních elektrárnách. Některé zdroje rozlišují ještě hnědý vodík vyráběný z uhlí a růžový, při jehož elektrolýze se používá elektřina výhradně z jaderného štěpení. Poradenská společnost Wood Mackenzie odhaduje, že do roku 2030 bude 80 % globální vodíkové kapacity tvořit modrý vodík.

Výrobně je v současnosti nejlevnější šedý vodík, jehož cena se pohybuje mezi 0,9 až 1,7 USD za kilogram. Modrý vodík je asi dvakrát dražší, zatímco současná cena zeleného vodíku dosahuje až sedminásobku ceny šedého vodíku. Podle studie poradenské společnosti Aurora Energy Research z ledna 2021 porovnávající ceny vodíku v EU, je v současnosti nejdražší zelený vodík vyráběný v Německu a i v budoucnosti bude importovaný modrý vodík levnější než zelený z produkce EU. Z pohledu Německa bude podle studie v roce 2030 nejlevnějším zdrojem nízkouhlíkového vodíku modrý vodík z Nizozemska těsně následovaný modrým vodíkem z Norska, který by se přepravoval potrubím. Po roce 2030 by se mohl na první místo dostat zelený vodík z Maroka přepravovaný loděmi. Také vodík z Chile, Kanady nebo Ruska, které ho plánují v příštím desetiletí vyrábět na export do Evropy, by podle studie mohl být navzdory drahé dopravě nákladově konkurenceschopný. Vysoké ceny evropského zeleného vodíku potvrzuje i zpráva poradenské společnosti Wood Mackenzie ze začátku letošního roku.

Konkrétní projekty na výrobu zeleného vodíku jsou proto dosud spíš ojedinělé, naopak ale přibývají plány zejména ropných a plynařských společností na masivní výrobu modrého vodíku. V červenci 2020 oznámila norská společnost Equinor financování projektu Northern Lights CCS, což je 600 MW elektrárna v regionu Humber na severozápadě Británie. Závod bude součástí Zero Carbon Humber, v rámci kterého chce Equinor ve spolupráci s National Grid a Drax Power dodávat energii a vodík do průmyslových center na východě Anglie. Koncem března 2021 ohlásil plány na výstavbu až 1 GW kapacit na výrobu modrého vodíku také ropný a plynárenský gigant BP. Kromě BP a Equinoru uvažují v současné době o vodíkových projektech i další celosvětově působící společnosti jako Shell, Enel, Engie nebo Orsted. Projekty ohlášené v roce 2020 dosahují 66 GW.

Na současném vodíkovém boomu se podílí i Česko. Společnost Sunfire, ve které má podíl energetická skupina ČEZ, připravuje v areálu rafinérie obnovitelných paliv v holandském Rotterdamu výstavbu největšího světového vysokoteplotního elektrolyzéru na výrobu zeleného vodíku. Zařízení se začne budovat letos a do provozu má jít příští rok. ÚJV Řež, který je stoprocentní dcerou skupiny ČEZ, je jedním ze zakládajících členů České vodíkové technologické platformy HYTEP, jejímž posláním je podpora vývoje vodíkových technologií a zavádění vodíkového hospodářství v ČR.

V Evropě má zpracovanou vodíkovou strategii do roku 2030 také např. polské ministerstvo pro klima a životní prostředí a vodíkovou platformu založilo i litevské ministerstvo energetiky. Řecká společnost DEPA zabývající se dodávkami zemního plynu nedávno podepsala memorandum o spolupráci s regionálním orgánem Severní Makedonie na rozvoji vodíkové infrastruktury. Produkcí vodíku ve východní Evropě v současné době vyniká především Ukrajina, první člen skupiny Hydrogen Europe mimo EU. Země disponuje potrubím do Evropy a její kapacity se odhadují přibližně na 505 milionů metrů krychlových vodíku.

Dovozem a dopravou vodíku do Evropy se chce zabývat i skupina 11 evropských provozovatelů plynárenské infrastruktury, která vloni ohlásila projekt evropské páteřní vodíkové sítě The European Hydrogen Backbone. Podle studie polského Emerging Futures Institute je vodíkové potrubí optimální cestou přenosu energie například z větrných farem v Baltském moři či v Norsku a z rozsáhlých instalací na Ukrajině nebo z fotovoltaik v severní Africe dál do střední a jižní Evropy a do Rakouska a Německa. K projektu se v dubnu 2021 přidaly také Švédsko a Finsko, které chtějí potrubí pro přepravu čistého vodíku začít stavět do roku 2030. Ve střední a východní Evropě je nejaktivnější Maďarsko. První trasa z Ukrajiny přes Slovensko by měla být otevřena do roku 2035.

Zdroj: Hejl Servis