Snaha o snížení emisí skleníkových plynů, zvýšení konkurenceschopnosti evropské ekonomiky a zabezpečení dodávek energie po skončení provozu uhelných elektráren oživuje v posledních letech zájem o „vodíkovou ekonomiku“.

Pro tu ale zatím Evropa nemá jasná pravidla. Část evropských poslanců – včetně mě – proto vyzvala Evropskou komisi, aby tohoto potenciálně klíčového čistého zdroje energie aktivně chopila a začlenila jeho podporu do vývoje i investičních plánů. Do vodíku se totiž dá investovat chytře, nebo méně chytře. Není vodík jako vodík – velmi záleží na tom, jakou cestou je vyráběný. A je nasnadě, že investovat do „starého“ modelu výroby je jako shánět na domácí osvětlení petrolejové lampy. Naopak nové modely výroby mohou otevřít nové trhy, a znamenají tak velkou příležitost pro české podniky nejen v energetice, ale také ve strojírenství nebo chemickém průmyslu.

V současné době se většina vodíku produkuje za pomoci fosilních paliv, což jde přímo proti cíli přestat se závislostí na uhlí. Přínos takto vyrobeného vodíku pro zmenšení uhlíkové stopy je tak téměř nulový. Metody výroby vodíku z obnovitelných zdrojů jsou sice závislé na specifických přírodních podmínkách, a ještě nás čeká mnoho práce, než se stanou skutečně efektivními a konkurenceschopnými. Právě proto ale musíme dohlídnout na to, aby investice do vodíku představovaly skutečný přínos a nešlo jen o slepou uličku, ve které zbytečně utopíme peníze určené na transformaci evropské ekonomiky. Pokud zvládneme smysluplně rozhodnout na samém počátku o tom, jak vodík vyrábět a používat, může se stát jedním z klíčových článků, který bude pohánět udržitelnější a bezemisní evropský průmysl.



Čtyři odstíny vodíku

Pojďme se nejprve podívat na to, jakými způsoby se vodík v současné chvíli vyrábí, a které metody jsou realizovatelné v českých podmínkách. Předem je třeba poznamenat, že nabídka je sice široká, nicméně pokud skutečně chceme plnit klimatické cíle, možností není mnoho. Momentálně je vodík nejvíce využíván v rafinériích a při výrobě amoniaku, přičemž 95 % celé produkce se vyrábí ze zemního plynu a uhlí. Takový vodík je označován jako „šedý“ a jeho nevýhody jsou zřejmé na první pohled. Výroba je uhlíkově hodně náročná a pokud chceme dekarbonizovat ekonomiku a průmysl, nepředstavuje žádný posun vpřed.

Jistou alternativou je takzvaný „modrý“ vodík vyráběný z plynu, avšak s instalací technologií na zachytávání a ukládání oxidu uhličitého (zkráceně CCS technologie), pomocí kterých je možné zachytávat uniklé emise. Ačkoliv je tahle varianta podstatně méně náročná, stále dochází k úniku uhlíkových plynů v celém procesu, jelikož CCS technologie nejsou při současných technických podmínkách schopné odfiltrovat všechny zplodiny. Navíc se ukazuje, že k významným únikům dochází také při těžbě a transportu zemního plynu. V případě, že bychom vsadili na modrý vodík, museli bychom navíc vybudovat dodatečnou infrastrukturu pro přepravu plynu. To by ale znamenalo právě shánět tu zmíněnou petrolejku, protože do pár let od ukončení závislosti na uhlí nebude robustní plynová infrastruktura potřeba.

Na scénu tak přichází „zelený“ vodík vyráběný za pomocí elektřiny z obnovitelných zdrojů metodou elektrolýzy vody. Jedná se o nejpřijatelnější variantu v souladu s klimatickými cíli Evropské unie. Nicméně problémem jsou stále vysoké náklady na elektrolýzu, ačkoliv díky vývoji cena klesá poměrně rychle – od roku 2015 téměř o 50 %. Výhodou je na druhé straně elektřina z obnovitelných zdrojů, kterou je navíc možné využívat v čase, kdy je jí nadbytek. Našlo by se tak smysluplné řešení třeba pro situace, kdy větrné turbíny produkují elektřinu, po níž neexistuje v danou chvílí poptávka. Dnes musíme turbíny vypínat, aby se zajistila stabilita sítě. Zelený vodík navíc pomáhá energetické soběstačnosti a mohl by v budoucnu být impulsem pro omezení dovozu surovin ze třetích zemí, což posílí energetickou bezpečnost evropských států. Ačkoliv výhod zeleného vodíku je mnoho, je třeba tady poznamenat, že Česká republika nemá pro tuto formu výroby příliš velký potenciál daný přírodními podmínkami. Tím spíš je ale v našem zájmu, aby se kolem výroby čistého vodíku co nejdřív rozvinula tržní ekonomika, kde se nám otevře příležitosti pro tranzit a další zpracování.

Sluší se dodat, že poměrně novou variantu představuje i vodík vyrobený za pomocí jaderné energie, někdy také označovaný jako „růžový“. Ten ale vzhledem k současné situaci jaderného průmyslu v Evropské unii není příliš skloňovanou variantou. Jistou možnost v tomto ohledu představují vyvíjené reaktory čtvrté generace, u kterých vysoká teplota chladiva na výstupu z reaktoru může postačit pro vysokoteplotní elektrolýzu a některé chemické cykly výroby.



A jak je to s využitím vodíku?

Už tedy víme, jakou cestou se dá vodík vyrábět, pojďme se podívat na to, jak by mohl být vodík využíván. Jestliže dojde k nárůstu investic do výroby zeleného vodíku, může nahradit fosilní paliva v ocelářství, chemickém průmyslu nebo dopravě, tedy v odvětvích, které je poměrně složité zbavit závislosti na uhlí. Někde může sehrát i důležitou rolu při dekarbonizaci sektoru vytápění a chlazení díky využití v kogeneraci – procesu kdy se vyrábí teplo a elektřina zároveň. Takový koncept už funguje například v Německém Esslingenu, kde se při kogeneraci spaluje vodík vyrobený z přebytečné elektřiny z obnovitelných zdrojů.

Možnost využití by tu tedy byla, jak to ale provést? V první řadě musíme investovat do vývoje a infrastruktury zejména pro zelený vodík, aby jako nová technologie dokázal obstát na trhu. Laicky řečeno, pokud chceme dobrý produkt, musíme ho nejdřív vyladit. V tomto bodě hrají důležitou roli evropské programy jako je Horizon Europe nebo Invest EU, zdrojů je ale více. Proto jsme zaúkolovali Komisi, aby přišla s koordinovanou investiční strategií pro čistý vodík. Následující nezbytnou podmínkou je samozřejmě poptávka. Pokud bychom tu měli produkci vodíku, o který ve finále nikdo nestojí, nejspíše by nám to moc nepomohlo. Nicméně jak se ukazuje, s tímto bodem by neměl být problém, protože soukromý sektor už vodík bere jako reálnou výzvu. A nejlepší na tom je, že se to netýká jen velkých firem se silným investičním zázemím. Názornou ukázkou nabízí průmysl ze skotského souostroví Orkneje. V této oblasti stojí několik větrných farem. Ty nicméně při vhodných podmínkách produkují tolik elektřiny, že občas musí být některé turbíny pozastaveny, aby nedošlo k destabilizaci přenosové sítě. Místní obyvatelé tak hledali, kde využít přebytečnou elektřinu, a jako ideální si vyhodnotili právě výrobu vodíku za pomocí elektrolýzy.

Tento případ není ojedinělý. K tomu, abychom se stali globální velmocí v produkci zeleného vodíku, ale nebude stačit jen dobře míněná iniciativa lidi a soukromého sektoru. EU musí čistý vodík vzít jako příležitost, vyvinout z něj dobrý produkt a kolem něj postavit moderní, funkční, udržitelné tržní prostředí. Ono se totiž taky může stát, že ve vývoji zaspíme a předběhnou nás třeba v Číně.



Vodíkovým rájem nejspíš nebudeme, ale…

Je zřejmé, že české luhy a háje nenabízí tak dobré podmínky pro obnovitelné zdroje, nezbytné pro elektrolýzu, jako větrné vody Atlantiku nebo slunné pláně jižní Evropy. Rozhodně to ale není důvod k tomu, aby se u nás na vodík zanevřelo. Právě naopak, příležitosti tu pro nás jsou. Česká republika se na konci minulého roku společně s dalšími 22 evropskými zeměmi zapojila do iniciativy pro rozvoj vodíkových technologií a systémů. Kromě energetiky, která se v následujících letech bude muset transformovat v návaznosti na útlum těžby uhlí, má vodík potenciál zejména v dopravě. Podle některých odhadů by do roku 2030 mohlo v naší zemi jezdit 60 000 až 90 000 aut na vodíkové články.

Co je ale z mého pohledu pro Českou republiku klíčové, je přínos čistého vodíku pro stabilizaci sítě. Skladování energie z udržitelných zdrojů bylo dlouho neuralgickým problémem přechodu na decentralizovanou soustavu, ve které hrozily výpadky a neměly řešení. Zelený vodík lze udržitelně vyrábět i skladovat. Kruh nové, čisté energetické soustavy se nám uzavírá.

A v neposlední řadě je tu velká příležitost ve zcela novém odvětví, které kolem vodíkové ekonomiky bude vznikat a do kterého se české firmy mohou plnohodnotně zapojit od samotného počátku. Díky své poloze v srdci Evropy můžeme hrát v budoucnu důležitou při transportu vodíku. Naše stávající plynová infrastruktura je po náležitých technických úpravách v podstatě využitelná i na přepravu vodíku. To je zároveň skvělá příležitost pro české strojírenství, jelikož se dá předpokládat, že přeměna plynové infrastruktury na vodíkovou bude potřeba po celé Evropě. Pokud české strojírenství bude disponovat potřebnými znalostmi a technologiemi, může to představovat velkou příležitost – trh rozhodně nebude malý.