Vodík ako zdroj energie

Vodík – prvok budúcnosti

Vodík bude zdrojom energie budúcnosti. Má v zálohe riešenie najdôležitejších úloh a najväčších výziev pre budúcu generáciu. Vodíkom sa dá úplne ekologicky zabezpečiť globálne zásobovanie energiou, bez toho, že by došli zdroje, pretože vodíka je dostatok

• Vodík je s 98 % výskytu najčastejším prvkom vesmíru. Vodík tvorí prevážnu časť hmoty vo vesmíre.
• Vodík je najjednoduchší zo všetkých prvkov, je bez farby, zápachu a chuti a je 14krát ľahší než vzduch. Vodík skvapalnie pri -252,9 °C.
• V reakcii s kyslíkom je vodík pri uvoľnení energie spaľovaný iba na vodu. Táto reakcia neprodukuje žiadne emisie, ako je to napríklad v prípade uhlíka, hlavného pôvodcu zmeny klímy. Vodík je teda čistý a zároveň veľmi efektívny zdroj energie.
• Ale: Vodík sa v prírode prakticky nikdy nevyskytuje izolovane, ale iba v zlúčeninách s inými prvkami. Najčastejšie zlúčeniny sú s uhlíkom vo forme zemného plynu a s kyslíkom vo forme vody. Aby bolo možné využiť vodík, musí byť izolovaný

Výroba vodíka

Veľká časť vyrábaného vodíka (48 %) pochádza v súčasnej dobe z úpravy zemného plynu. Iba 4 % vodíka sa dnes získavajú z čistej elektrolýzy, pri ktorej je voda pri prívode elektrickej energie rozložená na svoje elementárne súčasti, vodík a kyslík.

• Na získanie jedného metra krychlového vodíka pomocou elektrolýzy je potrebných 4,8 kWh elektrickej energie. V budúcnosti by mohol byť vodík získavaný výhradne pomocou obnoviteľnej energie, ako je veterná a solárna.
• Okolo 95 % v súčasnosti vyrábaného vodíka sa ihneď využíva v spotrebiteľskom priemysle.
• Celosvetovo sa vyrábané množstvo vodíka v súčasnosti pohybuje ročne okolo 45 miliónov ton a stačilo by na pohon 250 miliónov vozidiel.
• Vodík bude pokrývať spotrebu energie budúcnosti. Dnešná celková výroba však predstavuje iba 1 % spotreby energie ľudstva.

Technológia palivových článkov

Palivový článok je vodíkovou technológiou budúcnosti. V palivovom článku sa vodík a kyslík spoja do jednej zlúčeniny a uvoľnia pritom veľké množstvo energie. Ako vedľajší produkt tejto reakcie vzniká iba voda.

• S využitím vodíka ako zdroja energie je nielen spojená ekologicky absolútne nezávadná forma získavania energie, ale otvárajú sa i nové možnosti uplatnenia na trhu. Vodík môže slúžiť ako náhrada motorovej nafty a benzínu v cestnej premávke a môže byť využívaný i na mobilnú prevádzku elektronických prístrojov a na výrobu elektrickej energie a zásobovanie energiou z vodíka.
• Uskutočnenie tak rozsiahleho zásobovania energiou vo všetkých oblastiach života je veľkým, ale realistickým krokom. Vzniklo by tak vodíkové hospodárstvo, v ktorom by sa spojila výroba vodíka, zásobovanie vodíkom a odbyt vodíka.

Vodíkové hospodárstvo

Realizácia vodíkového hospodárstva vyžaduje mnohé riešenia a úspešné zvládnutie najrôznejších úloh:

• Musí sa podariť nájsť ekonomické metódy na izoláciu, odbyt a využitie vodíka, pretože najväčší problém spočíva v tom, ako sprístupniť vodík každému.
• Ešte nie je presne známe, ako bude vybudovaná infraštruktúra, v ktorej každý užívateľ v budúcnosti natankuje vodík tak samozrejme ako dnes benzín. Ešte netušíme, aké konkrétne požiadavky vyplynú na existujúcu priemyselnú infraštruktúru.
• Musí sa podariť znížiť náklady elektrolýzy na takú hodnotu, že sa bude vyplácať túto formu výroby vodíku realizovať, ako je to napríklad pri využití zemného plynu.
• Ešte nie je známe, do akej miery budú ľudia v budúcnosti akceptovať nové zdroje energie.
• Aby bol vodík verejnosťou prijatý, je nevyhnutné zorganizovať široko chápanú osvetovú kampaň o tejto technológii. Táto osveta musí byť uskutočnená celým spektrom obyvateľstva. Je teda nutné, aby priemysel a jednotlivé vlády spolupracovali vo všetkých týchto oblastiach.

Zásobovanie vodíkom

Spoločnosť Air Products už dnes ponúka riešenie pre zásobovanie vodíkom tak, aby bol vodík riešením energetických potrieb zajtrajška. Pre spoločnosť Air Products začala budúcnosť vodíka už pred 50 rokmi; až tak ďaleko do minulosti môžeme teraz nahliadnuť, keď sa jedná o vývoj technológií na výrobu vodíka a príslušných systémov zásobovania.

• Spoločnosť Air Products sa zúčastňuje každej vývojovej činnosti, ktorá je nutná na využiteľnosť vodíka ako zdroja energie: výroby, dopravy, skladovania, plnenia a infraštruktúry.
• Spoločnosť Air Products inštalovala po celom svete viac než 1 200 zariadení na získavanie a skladovanie vodíka, 27 úpravárenských zariadení a vodíkových potrubí s celkovou dĺžkou 550 km.
• Ročne vyrobí spoločnosť Air Products okolo 1,25 miliónov ton vodíka.
• V Rotterdame má spoločnosť Air Products prvé technické veľkozariadenie na výrobu kvapalného vodíka.
• Spoločnosť Air Products v Európe poskytuje vodíkovú infraštruktúru pre tankovanie novej generácie ponoriek Nemeckého spolkového námorníctva.
• V roku 2003 dodala spoločnosť Air Products na trh vodíkovú čerpaciu stanicu „Series 100“. Plniace zariadenie „Series 100“ koncipovala spoločnosť Air Products pre podniky a výskumné zariadenia, ktoré vyvíjajú alebo už v pilotných projektoch prevádzkujú vozidlá s palivovými článkami.
• Pomocou čerpacích staníc „Series 100“ môžu užívatelia začať s výstavbou vodíkovej infraštruktúry a pružne a výhodne prekonať existujúce nedostatky. S touto čerpacou stanicou je možné natankovať až 5 osobných vozidiel denne.

• Vodíkovou čerpacou stanicou „Series 200“ je možné natankovať až 20 osobných vozidiel denne.
• Ďalšia generácia čerpacích staníc bola vybudovaná v podobe mobilných čerpacích staníc na kolesách. Tie dodajú 60–150 kg vodíka pri tlaku 350 bar a môžu byť bez problémov podľa potreby upravované.
• Spoločnosť Air Products je jedným z popredných dodávateľov vybavenia a služieb pre oblasť tankovania vodíka. Poskytujeme zákazníkom komplexné riešenie od koncepcie až po inštaláciu.
• Naše portfólio služieb siaha od dodávky v obalových jednotkách cez cisternové vozidlá s plynným nebo kvapalným vodíkom až po systémy na výrobu vodíka úpravou alebo elektrolýzou v mieste odberu plynu.
• Ako aktívny a uznávaný člen mnohých výborov ako napríklad European Integrated Hydrogen Project II (EIHP II) sa spoločnosť Air Products podieľa na vývoji smerníc a štandardov na využitie vodíka a teší sa vynikajúcej medzinárodnej povesti v oblasti bezpečnosti.
• Službou „know-H₂ow“ poskytuje spoločnosť Air Products rozsiahle bezpečnostné školenie o vodíku, ktorý je v rozmanitých podobách využívaný zákazníkmi z vedy i priemyslu. Pracovníci spoločnosti Air Products vykonávajú školenia o manipulácii, vývoji a prevádzke systémov na základe vodíka, a to od inštalácie až po prevádzku zariadení.