Alternativní paliva 2

Pokračování prvního, včerejšího dílu který se zabýval spalovacími motory. 

Přesuňme se do teritoria, kde nic nehoří. Tedy téměř. Zde se všechno točí kolem elektřiny, prvním, co je třeba zmínit, jsou tedy elektromobily.

Elektromobily nejsou žádnou novinkou. Právě elektřina poháněla první auta po boku benzínu a již zastarávajícího uhlí. Princip je totiž stále jednoduchý, elektromotor je napájen z baterie, jeho ovládání je vyřešeno už dlouhou dobu a vše je poměrně ekologické. Elektřina se vyrábí ve velkých množstvích, což je ekologičtější než vyrábění přímo na místě v malém, jak to spalovací motory dělají. Navíc ekologické dopady jaderné energetiky a obnovitelných zdrojů jsou poměrně nízké. Největší nevýhodou jsou proto baterie. Jejich nabíjení trvá velmi dlouho, řádově několik hodin a tím pádem jsou elektromobily předem vyloučeny z transkontinentální dopravy. Aktuální elektromobily mají dojezd kolem 100-200 kilometrů, dají se najít výjimky s větším dojezdem, nádrži dieselu v úsporném autě se ale vyrovnají málokdy. Jejich určení je tak především při dojíždění do práce, přeci jen kdo pracuje více jak 50 km od domova?

Elektromobilů se potom týká týž problém jako hybridů, energeticky náročná a nepříliš ekologická výroba i likvidace baterií. Automobilky odmítají sdělovat přesná čísla o tom, kolik energie je potřeba do výroby elektromobilu vložit a zda se to oproti jednoduššímu spalovacímu motoru vůbec energeticky výhodné. Můžeme tedy jen spekulovat a na rovině spekulací bych tento článek vedl jen velmi nerad.

Elektromobily i všechny další technologie budou pouze využívat jinde vyrobenou energii. Ať již jde o nabité baterie, o vzduch nebo o vodík, žádná z těchto možností není schopna energii na místě „vyrobit“. To umí jen hořlaviny, které energii získaly postupem tisíců let a my ji teď využíváme. Ostatním onu energii musíme nějak dodat. To tedy bude znamenat významně zvýšit produkci elektřiny tak, aby právě elektrárny vyráběly energii pro auta, aby nahradily energii veškerého spáleného benzínu. Baterie, vodík a jim podobné tak budou jen nositeli jinde a především lidstvem vyrobené energie.

Podívejme se nejprve na vzduchem poháněná vozidla. Tento zajímavý nápad razí Guy Negre, vynálezce z Francie. V principu jde o stlačený vzduch, který prudce expanduje a tlačí tak na píst. Ten pohne s autem. Problémem je, že nikdo se zatím neodvážil k sériové výrobě. Spekuluje se o tom, že Tata Nano, superlevné auto z Indie, by mohlo být tímto motorem poháněno. Motor také zatím není příliš silný a hodí se tak jen pro příměstské oblasti. Otázkou také je, jak by trh zareagoval na hluk, který motor vyrábí, není zkrátka z nejtišších, to se ale může po letech ladění změnit.

Výhody jsou jasné, tankovat na stanicích stlačený vzduch není vůbec žádný problém a nouzový kompresor v autě připojitelný na 220 V jistě také pomůže. Vzduch také není výbušný jako vodík, takže jeho skladování ve tlakových lahvích je bezpečnější. Netroufám si odhadovat jakou šanci na úspěch takové auto má. Nespornou výhodou je to, že by nebyla potřeba k jeho provozu budovat vůbec žádná infrastruktura, řidič si vystačí i bez čerpacích stanic, nenastal by tak stejný problém jako s vodíkem, který není kde tankovat a to proto, že není nikdo kdo by ho tankoval. Lidé si ovšem vodíková auta nekupují právě proto, že není kde je tankovat... Oproti bateriím, jakožto jiným nosičům energie, odpadá jejich technologicky náročná a velmi neekologická výroba.

V souvislosti s budoucností se nejvíce mluví o vodíku. Vodík umíme vyrobit velmi jednoduše i složitě a to již velmi dlouhou dobu. Komu ve škole neukazovali primitivní elektrolýzu vody? Vodík se v současné době jeví jako ideální palivo, přesněji bych řekl jako nejlepší ze špatných řešení. Vodík dokážeme ve velkém získávat z vody a to různými způsoby. Dnes je tato výroba relativně energeticky náročná, ale je jisté, že se zvyšujícím se objemem vyráběného vodíku bude potřebná energie na jednotku vyrobeného plynu čím dál nižší. Půjde jak o výhodu tvorby ve velkém množství, tak i o nové technologie, které jistě přijdou.

Vodík je v autě uchován v tlakových lahvích a přiváděn do speciálního palivového článku. Tento stále zdokonalovaný systém je schopen slučovat atomy kyslíku a vodíky do molekuly vody, přičemž energie, která při této reakci normálně vzniká a je jinak vyzářena výbuchem, je zde kontrolována přes speciální membránu tak, aby byla využita jako energie elektrická. Díky tomu, že přeměna energie má menší ztráty oproti spalování, je i relativně účinná.

Vodíkové auto je tak vlastně elektromobilem, který místo baterií využívá palivových článků. Tohle je jasná výhoda vodíku, tankování totiž trvá řádově desítky sekund až minuty oproti hodinám u baterií. Navíc při tomto cyklu se nic nespotřebovává, vodík ze získá z vody za vzniku kyslíku a právě s kyslíkem se pak sloučí. Energii na rozloučení vodíku a kyslíku musíme dodat, ale i tu již umíme vyrobit způsobem, při kterém nespotřebováváme či jen minimálně využíváme přírodní zdroje. Typickým příkladem je vítr a slunce. Oproti elektromobilům si ale takovouto energii nebudeme moci vyrobit doma třeba ze solárních panelů a pokud ano (jistě, domácí odlučovače vody mohou existovat), nebude to tak energeticky výhodné jako výroba ve velkém. Velkým problémem a zábranou pro budování vodíkové budoucnosti je možnost tankování a další infrastruktura. V USA musela celému procesu napomoci státní správa, jak tomu bude v Evropě?

V těchto dvou článcích se mi samozřejmě nepodařilo vyčerpat všechny možné alternativy budoucnosti a ani to nebylo mým cílem. Je jich celá řada, určitě jsem nezmínil kupříkladu solární pohon, který je vysoce ekologickou možností, ke které ale zatím chybí plno kroků, především razantní zvýšení účinnosti solárních panelů. Mluví se o využívání energie tepla, větru, vody, zkrátka každá nová technologie na sobě dnes nese nálepku „technologie budoucnosti“. Dá se očekávat, že zvítězí jedna, která stejně bude za nějakou dobu překonána, tak jak koloběh už od dávných dob, kdy lidé nechali tahat povozy zvířaty, velí. Za tu dlouhou dobu jsme se naučili využít zvířat, zkrotit páru, dnes krotíme výbuchy benzínu a asi je nejvyšší čas i tuto éru překlenout a nechat ji jen našim dětem, vnukům a pravnukům do učebnic dějepisu.

Která éra vystřídá éru ropy, to se neodvažuji odhadovat. Velmi slušně má našlápnuto technologie vodíku, k tomu, abychom mohli říct, že již opravdu nahradila ropu, má ale stále ještě daleko. Možná k tomu chybí vůle společnosti, možná vůle mocných, možná k tomu ještě nedozrála technologie a možná k tomu ještě nedozrál čas.