Energetická kríza je pojem, s ktorým sme sa museli zoznámiť, či chceme alebo nie. Riešení už bolo predložených niekoľko a jedným z tých, do ktorých sa vkladá najväčšia nádej, je biely vodík. Prečo je tento plyn tak dôležitý a aký má vplyv na našu budúcnosť?
Biely vodík má obrovské výhody
Vodík je číry, bezfarebný, horľavý a najľahší plyn vôbec. Je niekoľkokrát ľahší ako vzduch, nemá chuť ani zápach a je nesmierne cenný pre celú Zem. Patrí k takzvaným biogénnym prvkom pre život rastlín, teda nevyhnutným pre život. Často sa využíva ako palivo, ale niektoré výrobné procesy uvoľňujú do ovzdušia obrovské množstvo oxidu uhličitého.
Nie je vodík, ako vodík
Poznáme biely vodík, ale aj čierny, sivý, zelený, modrý. Základ každého z nich je ten istý, ale sú medzi nimi zásadné rozdiely, ktoré vznikajú pri výrobe. Prirodzene vyskytujúci sa vodík je kombinovaný s inými plynmi a jeho extrakcia je energeticky náročný proces.
Čierny vodík sa vyrába pomocou uhlia, sivý zasa z plynu. Zelený zo znovuobnoviteľných energií a modrý sa vyrába štiepením zemného plynu na vodík a CO2. Čo vlastne vieme o bielom vodíku a prečo sa stal akýmsi svätým grálom klímy?
Pri spaľovaní vodík produkuje iba vodu, ako vedľajší produkt. Vďaka tomu je atraktívny ako potenciálny zdroj čistej energie pre odvetvia, ktoré potrebujú také množstvo energie, že je prakticky nemožné pokryť ho prostredníctvom energie z obnoviteľných zdrojov ako slnko alebo vietor. Medzi ne patrí napríklad letectvo, lodná doprava alebo výroba ocele či hnojív.
Až donedávna vedci nepredpokladali, že sa na Zemi nachádza významné množstvo vodíka v jeho čistej forme, teda vo forme bieleho vodíka. Niekoľko náhodných objavov zdroja tohto čistého plynu sa im podarilo lokalizovať po celom svete. Napríklad v roku 2012 našli zdroj v africkom Mali. Vtedy išlo o vrt, ktorý bol vyvŕtaný z iného dôvodu už pred rokmi, ale zistili, že uvoľňuje vodík.
Geológovia sa domnievajú, že ďalšie nevyužité ložiská sa nachádzajú v USA, Austrálii a inde v Európe, napríklad v Španielsku, Nemecku, Kosove, Islande, Fínsku, Švédsku, Poľsku, Srbsku, Nórsku, Ukrajine, Rusku a Kazachstane. Na rozdiel od zásob fosílnych palív, ktorých vznik trvá milióny rokov, čistý biely vodík sa dopĺňa neustále. A to je obrovská výhoda.
Celosvetovo vraj existujú desiatky miliárd ton bieleho vodíka. Ak by sa podarilo nájsť a vyrobiť aspoň 1 % z nich, predstavovalo by to 500 miliónov ton vodíka na 200 rokov, aspoň to tvrdí americký geochemik Geoffrey Ellis.
Náhodný objav s nečakaným významom
Stalo sa to ešte v máji minulého roka, keď sa francúzskym výskumníkom podaril nečakaný objav v regióne Lotrinsko. A bol to síce nečakaný objav, ale nie prekvapivý. Pôvodne tam hľadali Jacques Pironon a Phillipe De Donato (výskumníci z Národného centra vedeckého výskum vo Francúzsku) metán v banskej panve. Špeciálna sonda na analýzu plynu však zistila zvýšené hladiny vodíka, čím hlbšie sa dostala.
Koncentrácia vodíka bola v hĺbke 1 100 metrov asi 14 percent, ale pri 1 250 metroch to bolo až 20 %. A kým objav nebol prekvapivý, takto rýchlo narastajúca koncentrácia bola prekvapením aj pre výskumníkov. Svedčila o tom, že sa tam nachádza množstvo vodíka, ktoré by mohlo byť najväčším, aké kedy bolo objavené.
Podľa odhadov, môže ísť až o 46 miliónov ton bieleho vodíka, čo je ekvivalent viac ako polovice súčasnej svetovej produkcie sivého vodíka za rok. Hoci ide o pozitívnu správu, stále je v nej veľa nejasností. Zatiaľ nie je presne jasné, ako vznikajú ložiská bieleho vodíka a či sú komerčne využiteľné. Rôzne startupy a vedecké tímy sa pokúšajú vylúštiť túto otázku.
Profesor energetických zdrojov Michael Webber pôsobí na Univerzite v Texase, v meste Austin, sa k téme vyjadril: „Na Zemi je mnoho miest, kde koexistujú správne podmienky na prirodzenú produkciu a akumuláciu vodíka, ktorý sa potom môže extrahovať na spoločenské využitie.“
„Dobrou správou je, že keď necháme Zem, aby za nás urobila prácu, produkcia tohto zdroja vodíka je pravdepodobne oveľa čistejšia ako súčasné metódy splyňovania uhlia, reformovania metánu alebo elektrolýzy vody,“ dodal.
Jednou z domnienok je aj tá, že ak by sa podarilo proces ťažby bieleho vodíka komercionalizovať a rozšíriť, mohlo by to spôsobiť revolúciu v energetickom sektore. Iné významné európske ložisko vodíka našli na severovýchode Španielska. Spoločnosť Helios Aragón tvrdí, že rezervoár obsahuje viac ako milión ton vodíka.
Ak by sa tieto ložiská podarilo naozaj efektívne ťažiť a využívať, malo by to priaznivý vplyv aj na cenu vodíka. Napríklad zelený vodík stojí približne 5 eur za kilogram. Naopak, biely vodík stojí len 0,50 eur za kilogram, ako uvádza vedecký portál Science.
Máme čas na vyriešenie problémov s bielym vodíkom?
To, že sme objavili biely vodík v obrovských množstvách je skvelá správa. Ale s jeho využitím to nebude také jednoduché. Hypotetický prísľub s využitím čistého zdroja energie nebude ľahké preniesť do reality. Chýbajú potrubia, rozvody a infraštruktúra na presun. Mohol by sa presúvať cez plynovody, ale vedci vyjadrili obavy, že môže korodovať kovové rúry a viesť k ich praskaniu.
Naviac, molekuly vodíka sú oveľa menšie ako molekuly zemného plynu. Aj to je dôvod, prečo je vodík výbušnejší ako zemný plyn, a to aj pri nižšej teplote.
Časť vedcov tvrdí, že neexistuje dostatok údajov o únikoch vodíka a potenciálnych škodách, ktoré by mohli spôsobiť. Ak vodík prenikne do atmosféry, môže znížiť koncentráciu molekúl, ktoré tam ničia skleníkové plyny, čím by sa vlastne jeho environmentálne výhody zrušili. Tento problém by však mohli pokryť technológie na sledovanie úniku vodíka.
Únik vodíka rozhodne nie je jediný závažný problém. Pri preprave vo forme plynu zaberá veľa miesta a na skvapalnenie vyžaduje teplotu až -253 ºC, čo je neúmerne drahá procedúra. Mnohé zo startupov sa snažia vyvinúť potrebné technológie pre bezpečnú produkciu aj distribúciu. Ak by ale vývoj mal trvať niekoľko rokov, v skutočnosti by bol už nepotrebný.
Je pred nami dlhá cesta, ale bolo by inak iróniou osudu, keby sa práve francúzsky región Lotrinsko stal jedným z kľúčových producentov bieleho vodíka, pretože kedysi patril ku kľúčovým producentom uhlia v západnej Európe.