[Tisk]  [Poslat e-mailem]  [Hledat v článcích]
Bude vodík palivovým zdrojem budoucnosti ?
Datum: 14.5.2002
Autor: Energetik- měsíčník OSE
Vodík je vůbec nejvydatnějším zdrojem chemické energie získávané při okysličování. Mj. i proto se používá v motorech pro raketoplány. Naproti tomu fosilní paliva mají z hlediska nezaujatého pozorovatele převážně nedostatky. Jsou to neobnovitelné zdroje, jejichž spalování znečišťuje ovzduší a zhoršuje skleníkový efekt. Přitom jejich zásoby se rapidně tenší. Otázka, zda existuje něco, co by mohlo ubývající a stále dražší fosilní paliva nahradit, je proto naléhavější. Na Zemi jsou přitom obrovské zásoby vodíku v podobě jedné z nejběžnějších sloučenin - vody. Vodík má oproti uhlovodíkům z fosilních paliv nezanedbatelnou přednost : jeho spalováním nevznikají oxidy uhlíku, síry a dalších škodlivin, ale zcela neškodná vodní pára.
K myšlence, že vodík má skvělou budoucnost, dospěl již před lety analytik Ceasare Marchetti, který zjistil, že zastoupení tohoto prvku v používaných palivech během historického vývoje lidstva nezadržitelně stoupá. Například ve dřevě je podíl vodíku k uhlíku 0,1 :1, v uhlí však již 1 :1. V ropě dosáhl tento podíl již 2 : 1 a v současném energetickém hitu - zemním plynu, je 4 : 1. Dříve nebo později musí tedy nastat situace, kdy vodík díky svým přednostem pokryje energetickou spotřebu téměř stoprocentně. Úvahy o budoucnosti vodíku mají jen jeden malý háček, jak jej z vody uvolnit, když je v ní pevně vázán. Rozbití této vazby se bez poměrně velké spotřeby energie neobejde. A právě zde je klíč k myšlence tzv. vodíkového hospodářství. I moderní způsoby získávání elektrické energie se totiž potýkají s jedním problémem. Elektřinu nelze účinně regulovat a její případné přebytky levně skladovat. Platí to samozřejmě především o energii slunce a větru jejíž produkce se neřídí potřebami člověka, ale rozmary živlů. Méně se ví, že prakticky stejný problém trápí i jadernou energetiku. Výrobu elektřiny v jaderných elektrárnách nelze regulovat v potřebném rozsahu. Jak by se tedy vodík dal získávat poměrně lacino ? Alternativní zdroje energie a také nadprodukci jaderných elektráren bychom využili k rozkladu vody na vodík a kyslík. Přebytečnou energii bychom tak vlastně „uskladnili“ do vyrobeného vodíku. Jinou možností jsou vysokoteplotní jaderné reaktory, v nichž by se vodík a kyslík vyráběl přímým rozkladem vody bez použití elektrolýzy. Další problém však je, jak vodík efektivně skladovat a přepravovat. V raketových motorech se používá zkapalněný vodík, který je jednou z nejkoncentrovanějších forem chemické energie. Zkapalňování samo o sobě spotřebuje mnoho energie a neméně obtížně je v tomto stavu vodík dlouhodobě udržet. Pro běžnou spotřebu se stlačený plynný vodík nehodí. Tlakové nádoby jsou totiž těžké, jejich obsah omezený a v rukou specielně nevyškolených lidí jsou navíc nebezpečné. Řešení se nakonec našlo v podobě látek zvaných hybridy, Jde o kovy či jejich slitiny, které jsou schopny snadno vázat velké množství vodíku a v případě potřeby jej neméně snadno opět uvolňovat. Zkoušejí se různé více či méně exotické kombinace (železo-titan, mangan-titan a další), kde kilogram slitiny pojme téměř 200 litrů plynu. Přitom tlak nad kovem je nízký, takže nádoba je lehká a bezpečná. Poslední článek vodíkového hospodaření je energetické využití získaného plynu. Účinnost procesu získávání elektrické energie klasickým spalováním je nízká a navíc při okysličování vodíku za pomocí atmosférického vzduchu se do procesu dostává dusík, a tak jsou ve zplodinách vedle neškodné vodné páry také obávané oxidy dusíku. Nicméně spalování vodíku v klasických motorech automobilů, letadel i stacionárních generátorů konstruktéry láká, protože se tento plyn mísí se vzduchem mnohem lépe než kapalná paliva. Podstatně perspektivněji se však jeví palivové články podobné těm, které používaly lunární expedice Apollo. V nich se vodík a kyslík slučují na speciálních elektrodách či membránách za vzniku elektrického napětí. Účinnost tohoto procesu je v posledních typech palivových článků až 70 %.
 Související

Související témata
TNS k dopravě plynu

 Hodnocení
Zhodnoťte, jak se Vám článek líbil (1 = výborný ... 5 = špatný)
 
průměrné hodnocení: 1,5 (počet známek: 2) 

Diskuze ke článku
V diskuzi není žádný příspěvek
Přihlášení/odhlášení odběru příspěvků e-mailem:
váš e-mail:

Podmínky užívání portálu TLAKinfo.
Připomínky, náměty a dotazy - redakce portálu.
© Copyright TLAKinfo 2005-2024, všechna práva vyhrazena.