Jednu zelenou

Vůbec neznečišťují vzduch, z jejich výfuku uniká pouze vodní pára. Jsou to vlastně elektromobily, které si elektřinu samy na palubě vyrábějí z vodíku – „za studena“ chemickou cestou v takzvaném palivovém článku. Oproti klasickým elektrickým autům nabízejí důležité výhody: není třeba je dobíjet a mají vyšší dojezd. Jsou ale dražší v provozu, cena za ujetý kilometr se patrně nebude v Evropě lišit od benzinových aut. O tom, co by autům s palivovým článkem po letech výzkumu prorazilo cestu na trh a kdy si je bude moci koupit běžný zákazník, hovořil Respekt na bruselské ekologické konferenci Green Week s německým expertem Jörgem Windem z automobilky Daimler AG, který je zároveň členem evropského průmyslového a výzkumného sdružení FCH JU.

Odkud lze získat vodík pro pohon aut?

Nejvýhodnější jsou dvě možnosti: Zpočátku může být zdrojem zemní plyn, vodík je součástí jeho molekul. Jak ale bude přibývat elektřiny z obnovitelných zdrojů, bude lepší získávat vodík z vody, jejím rozkladem pomocí elektrického proudu. V některých evropských zemích je už hodně větrných elektráren – a když fouká vítr, potřebovali bychom přebytečnou energii nějak uskladnit. Tehdy lze tedy vyrobit vodík, uchovat jej v nádržích, a když bude elektřiny naopak nedostatek, opět jej v palivových článcích přeměnit na elektřinu. Nebo ho využít v dopravě, případně také v chemickém průmyslu.

Když dnes přijedu do severního Německa, uvidím už u tamních větrných elektráren zařízení pro výrobu vodíku?

Zatím fungují dva zkušební projekty, jeden v severním Německu, druhý nedaleko Berlína. Ne vše je zvládnuté, příslušné technologie se teprve vyvíjejí. Ukazuje se nicméně, že vodík vyrobený pomocí větrné elektřiny je nejekonomičtější využít právě pro dopravu. Motorista je připraven platit určitou cenu za ujetý kilometr a do té se lze vejít. Když ale z vodíku zpětně získáváte elektřinu, konkurujete už jiným způsobům její výroby a finančně to nevychází.

Proč tedy běžně nejezdí po silnicích vozy s palivovým článkem?

Hlavní překážkou je cena auta, ještě se nám ji nepodařilo dostatečně snížit. Jistě, můžeme tyto vozy nabízet i tak, lidé je ale nebudou kupovat. Jsme přesvědčeni, že cena musí konkurovat aspoň hybridním autům. Víme, že je to možné, a jsme přesvědčeni, že známe způsob, jak toho dosáhnout. Potřebujeme ovšem ještě trochu času.

Která část vodíkového auta je nejdražší?

Na první pohled se zdá, že to musí být technologie související s palivovým článkem. Ale tak úplně to neplatí. Jde vlastně o elektrický vůz – potřebujete tedy elektromotor, složitou elektroniku, která celý pohon ovládá, a podobně. To vše auto prodražuje.

A kdy se cenu podaří dostatečně snížit?

Plánujeme, že první konkurenceschopný vůz vystavíme na některém z autosalonů v roce 2017. Je tu ale ještě další problém – chybí infrastruktura. Potřebujeme čerpací stanice, které by motoristům nabízely vodík. Jsme členy několika iniciativ, jež se snaží jejich stavbu prosazovat, máme však jen malý vliv. Studie proveditelnosti ukazují, že společnosti, které začnou vodíkové stanice zavádět, nejprve budou prodělávat, teprve pak přijdou zisky. Jde o to pomoci jim počáteční údolí ztrát překonat.

Rok 2017 je skoro za dveřmi. Kdo pak bude auta kupovat, když tedy infrastruktura neexistuje?

Některé projekty už běží. V Německu je 15 čerpacích stanic, kde lze natankovat vodík. Daimler AG spolu s firmou Linde staví 20 dalších a německá vláda zahájila program, v jehož rámci jich chce postavit 50. To už by mohl být bod zlomu, kdy se auta začnou prodávat.

Budou si je pořizovat běžní motoristé, nebo spíš provozovatelé vozových parků, třeba pošta či různé radnice?

Jistě i provozovatelé parků, ale cílovým zákazníkem je běžný motorista. V některých regionech bude hustota čerpacích stanic vyšší a právě tam by lidé měli auta s palivovým článkem kupovat.

Proč bych měl jako zákazník dát přednost takovému autu třeba před levnějším vozem na zemní plyn?

Hlavní výhodou jsou samozřejmě nulové emise. V místě provozu auto vůbec neznečišťuje vzduch.

Když ale nedostanu na nákup takového auta nějaké dotace, nemusí mě to moc zajímat.

Lidé, které to nezajímá, si vůz s touto technologií pravděpodobně nepořídí. Myslím však, že existují zákazníci, kteří pociťují zodpovědnost k životnímu prostředí. A je jich dost.

Před lety se uvažovalo o tom, že si auto vodík i samo vyrobí. Například ze zemního plynu, který poveze v nádržích. Je to pořád ve hře?

Ukázalo se, že je to slepá cesta. Podle těchto představ měl být zdrojem vodíku především metanol, který je za běžné teploty kapalný, takže pro něj lze v podstatě využít stávající čerpací stanice. Vyřešil by se tak onen problém chybějící infrastruktury. Auto s metanolem v nádržích by ale nemělo úplně nulové emise, protože metanol obsahuje uhlík a ten musíte vypustit do vzduchu v podobě oxidu uhličitého.

Přesto se zpočátku metanol jevil celkem slibně. Vyrobili jsme tři taková auta, jedno v roce 1997 a další dvě v roce 2000. Jenže se pak ukázalo, že když propočítáte výdej energie v celém řetězci od výroby metanolu, jeho distribuce, výroby vodíku na palubě auta až k pohonu kol, zjistíte, že vůz spotřebuje více energie než dieselový. A pro zemní plyn to vychází ještě hůř. Takže jsme si my i ostatní výrobci uvědomili, že tím správným palivem je stlačený plynný vodík.

Jaký je dojezd auta, které jej má v nádrži?

Asi 400 kilometrů, srovnatelný s benzinovým automobilem. Zpracovali jsme průzkum, který ukazuje, že když auto na plnou nádrž ujede 300 nebo 400 kilometrů, je zákazník spokojen – a už ho tolik nezajímá, jestli je to právě 400 nebo ještě o 200 víc. Není tedy nutné konkurovat dieselovým vozům, jež mají dojezd vyšší.

Velkým propagátorem vodíkových aut byla Kalifornie. Platí to ještě?

Kalifornie má, pokud vím, nejvyspělejší legislativu pro ochranu ovzduší na světě. Přijala mimo jiné program ZEV (Zero-emis­sions vehicle, vůz nulových emisí), kterým pomáhá šíření elektromobilů a aut s palivovým článkem. Legislativa například zavazuje distributory benzinu a nafty, aby v okamžiku, kdy množství vodíkových aut na silnicích dosáhne určitého počtu, začali s výstavbou velkého množství vodíkových čerpacích stanic.

Zatím ale tento práh překročen nebyl.

Ne. Myslím, že je to deset tisíc vozidel. Žádná automobilka na světě přitom zatím nevyrobila víc než několik set těchto aut. Nové typy nicméně mají přijít na americký trh už v příštích dvou letech. Je možné, že v roce 2017 či 2018, kdy nabídneme naše auta v Evropě, už ona hranice v Kalifornii bude překročena.

Jaká legislativa by pomohla vám?

Evropská komise navrhla balíček opatření nazvaný Clean Power for Transport (čistá energie pro dopravu). Podle něj potřebujeme začít nahrazovat naftu a benzin alternativami – elektřinou, zemním plynem, LPG, biopalivy a vodíkem. O návrhu se teď diskutuje v Evropském parlamentu a Evropské radě. Jasně například stanovuje povinný počet dobíjecích stanic pro elektromobily v každé členské zemi. U vodíkových čerpacích stanic ovšem text návrhu tak jasně nehovoří a my si myslíme, že by se měl zpřesnit. Přinejmenším ale komise vyslala jasný signál, že vodík pokládá za důležité palivo budoucnosti. 

Dr. Jörg Wind

Studoval na Technické univerzitě Mnichov, kde v roce 1992 získal doktorát z polovodičové fyziky. Věnuje se výzkumu palivových článků a vodíkových technologií, v současnosti má v automobilce Daimler AG na starosti strategické projekty zaměřené na vozy s elektrickým pohonem. Je jedním ze zástupců průmyslu v evropském partnerství Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU), v němž spolupracují výzkumné ústavy a firmy zabývající se palivovými články a vodíkem. Členem sdružení je také Evropská komise.

Auto za milion

Technologie palivového článku, známá z kosmických lodí Apollo, si do aut začala hledat cestu v první polovině devadesátých let. V palivovém článku se slučuje kyslík s vodíkem, energie se však neuvolňuje v podobě tepla jako při hoření, ale v podobě elektrického proudu. Starší prototypy osobních vozů s touto technologií ovšem stály až milion dolarů a technické překážky se zdály nepřekonatelné: palivový článek v zimě zamrzal a nefungoval, vodík unikal z nádrží, auto na jedno natankování ujelo podstatně méně než benzinový vůz. Když jste šlápli na plyn, vyděsilo vás bzučení připomínající roj rozzuřených včel. Všechny technické problémy se však nakonec podařilo vyřešit. Zbývá snížit cenu, což se do jisté míry daří: Toyota chce v roce 2015 nabídnout osobní vůz s palivovým článkem za 50 až 100 tisíc dolarů (zhruba jeden až dva miliony korun). Například v USA mohou stále ještě vysokou cenu auta do jisté míry snížit vládní dotace.