Autor: redakční rada Doba čtení: 5 minut
◤ TITULNÍ PŘÍBĚH
Zelený plyn pomáhá v boji s efektem skleníkových plynů
Zelený vodík je při ochraně klimatu klíčovým prvkem. Společnost Messer má bohaté zkušenosti s nakládáním s tímto ekologickým plynem. Z těchto zkušeností těží podnikatelské iniciativy v oblasti zelené energie v Německu i v jiných zemích.
Vodík (H₂) je ideálním nosičem energie. Při spalování v turbíně nebo při použití v průmyslovém procesu dodává přibližně stejné množství energie jako fosilní palivo. Z pohledu hmotnosti je hustota energie vodíku ve skutečnosti vyšší - asi třikrát vyšší než u nafty nebo zemního plynu - protože je lehký jako pírko. Jediným vznikajícím odpadním plynem je neškodná vodní pára. V palivovém článku ji lze s vysokou účinností přeměnit přímo na elektrickou energii. V budoucnu jej bude možné ve velkém množství přepravovat v rozvodech zemního plynu. Především jej lze vyrábět z obyčejné vody elektrolýzou. Pokud elektrická energie, která se při elektrolýze použije, pochází z obnovitelných zdrojů, označuje se vyrobený plyn jako „zelený“, „čistý“ nebo „obnovitelný“ vodík.
Výroba zeleného vodíku je však dnes drahá, jak dokládá dokument zveřejněný německým parlamentem: v roce 2019 stál v Německu přibližně třikrát až čtyřikrát více než „šedý vodík“. Šedý vodík však klade velké nároky na klima a je trvale neudržitelný. Vyrábí se ze zemního plynu a při výrobě vznikají velká množství CO₂: celosvětově se ročně spotřebuje přibližně 120 milionů tun šedého vodíku, a to především v rafineriích, v chemickém průmyslu, při tepelném zpracování a v potravinářství. Z tohoto množství se uvolní 830 milionů tun CO₂, což představuje 2,3 % celkových emisí CO₂. EU si v současné době klade za cíl snížit emise CO₂ v Evropě do roku 2030 o 55 procent ve srovnání s rokem 1990: předchozím cílem bylo snížení o 40 %. V této souvislosti má zelený vodík obrovský potenciál.
Nižší náklady a technický vývoj
Na některých místech jsou obnovitelné zdroje energie - především solární a větrná energie - již nyní levnější než energie z fosilních paliv, a proto je investoři upřednostňují. Všude tam, kde je dostatek sluneční, větrné nebo vodní energie, jsou náklady na obnovitelný vodík již výrazně nižší než náklady na šedý vodík.
Z tohoto důvodu budou náklady na zelený vodík ve střednědobém horizontu klesat i v zemích jako je Německo. Současně se zvýší ceny fosilní energie, protože nabídka emisních povolenek CO₂ se sníží, čímž dojde k jejich zdražení. Využívání čistého a dekarbonizovaného vodíku je v mnoha zemích světa výslovně podporováno a zvýhodňováno. Stále více akcionářů významných podniků také požaduje, aby management těchto podniků věnoval dostatečnou pozornost klimatické bilanci svých aktivit a aby snížil emise CO₂ generované při podnikání.
Aktuálně dostupné technologie na výrobu vodíku, včetně elektrolýzy i aplikačního inženýringu, nemohou pokrýt očekávanou poptávku. K jejich posílení pro provoz ve velkém měřítku při současném snížení investiční náročnosti jsou zapotřebí výrazné investice do technologií a infrastruktury. Dobrou zprávou je, že stále více vlád, institucí a společností na celém světě se zavazuje k dosažení ekologického vodíkového hospodářství.
Několik takových iniciativ aktivně podporuje i společnost Messer. „Na výrobu, distribuci a využití plynů se specializujeme již více než 120 let,“ vysvětluje Tim Evison, viceprezident pro čistý vodík. „Společnost Messer se navíc již v 90. letech minulého století podílela na vývoji využití vodíku jako nosiče energie. Proto jsme samozřejmě obeznámeni s principy nakládání s kapalným i plynným vodíkem.“
Široké iniciativy
Společnost Messer je členem "Evropské aliance pro čistý vodík". Jedná se o sdružení firem a veřejných i soukromých institucí. Činnost aliance významně přispěje k dosažení cíle, který si EU vytyčila, a to dosažení klimatické neutrality do roku 2050. Do roku 2030 vytvoří Evropa 40 gigawattů kapacity pro elektrolýzu, díky níž bude možné vyrobit až čtyři miliony tun zeleného vodíku ročně. Kromě toho chce EU vytvořit potřebnou infrastrukturu H₂, která umožní široké využití tohoto ekologického plynu, zejména v průmyslu a v sektoru mobility.
V Německu je společnost Messer součástí spolupráce nazvané GET H2. V rámci svého prvního dílčího projektu se společnost Messer zavázala vytvořit místní vodíkovou infrastrukturu, která by kombinovala odvětví energetiky, průmyslu, dopravy a vytápění v rámci celého hodnotového řetězce. Reálná laboratoř v německém Lingenu bude využívat až 100 MW elektrické energie vyrobené z obnovitelných zdrojů k výrobě zeleného vodíku a dodávat jej potrubím do chemických závodů v Porúří.
Praktické použití vodíku v reálných laboratořích
Ve Wyhlenu, v jihozápadním cípu Německa, je společnost Messer partnerem dalšího projektu reálné laboratoře. V tomto malém městě nedaleko hranic Německa s Francií a Švýcarskem je již v provozu vodní elektrárna s jednotkou pro elektrolýzu zeleného vodíku o výkonu 1 MW. Nyní v rámci tohoto projektu dojde k výraznému rozšíření jednotky. V budoucnu dojde k vytvoření kompletní vodíkové infrastruktury, která bude dodávat lokální energii a suroviny pro facility management, dopravu a průmysl. Účast společnosti Messer v projektu zahrnuje mimo jiné spolupráci na rozvoji distribuční infrastruktury
a také na vývoji koncepcí pro uvádění zeleného vodíku na trh v sektorech průmyslu a mobility.
„Zelený vodík je vysoce kvalitní produkt, který vyžaduje zajištění kvality a certifikát původu, aby bylo možné stanovit oprávněnou cenu,“ dodává Tim Evison. „A elektrolýzou vody vzniká také zelený kyslík jako obchodovatelný vedlejší produkt s pozitivním dopadem na celkový ekonomický efekt. Nakládání s oběma plyny, jejich přeprava a uvádění na trh jsou součástí naší klíčové kompetence.“
❝
Zelený vodík je vysoce kvalitní produkt, který vyžaduje zajištění kvality a certifikát původu, aby bylo možné stanovit oprávněnou cenu.
Tim Evison, odpovědný za sekci vodíku ve společnosti Messer
Bezpečné a spolehlivé dodávky
Ve společnosti Messer také víme, jak může použití zeleného vodíku pomoci společnostem dosáhnout stanovených cílů. Vezměme si například provoz bezemisních autobusových flotil: v Kalifornii zajišťuje společnost Messer spolehlivé zásobování autobusů s vodíkovým pohonem ve čtyřech městech. Totéž platí pro velkou automobilku v Jižní Karolíně, kde je rovněž velké množství vysokozdvižných vozíků poháněno vodíkem.
Důležitým prvkem je v této souvislosti vodíková čerpací stanice. Vozidlo skladuje vodík o tlaku až 700 barů v tlakové nádrži. Na čerpací stanici se buď kryogenní, zkapalněný plyn čerpá pod vysokým tlakem, a poté se ve vozidle skladuje jako plyn, nebo pokud se vodík na čerpací
stanici skladuje v plynné formě, jej lze pomocí vysoce výkonného kompresoru přečerpat do nádrže vozidla. Alternativně lze vodík také chemicky absorbovat na hydrid kovu a skladovat. Zahříváním se uvolňuje plyn, který v tichosti vytváří vysoký tlak. Společnost Messer vyvíjí jednu takovou inovativní plnicí vodíkovou stanici ve Švýcarsku, tato stanice bude zásobovat místní taxíky a vysokozdvižné vozíky v závodě Messer v Lenzburgu.
„Ekologické vodíkové hospodářství vyžaduje mnoho odborných znalostí o plynech,“ dodává Tim Evison. „S pokračujícím rozvojem tohoto odvětví se bude neustále zvyšovat i míra přispění společnosti Messer.“