Nový český vodíkový autobus se představí veřejnosti

Autobus na vodíkový pohon, který od roku 2006 vyvíjí Ústav jaderného výzkumu v Řeži u Prahy, už jezdí. Zatím pouze na elektřinu z akumulátorů a ultrakapacitorů; palivové články a další prvky vodíkové části budou v provozu do dvou měsíců. V těchto dnech míří do finiše přípravy na výstavbu čerpací vodíkové stanice firmy Linde Gas v areálu neratovické společnosti Nerabus.

První veřejná jízda vodíkového autobusu se uskuteční na přelomu pololetí v Neratovicích, kde bude nasazen na linkách hromadné městské dopravy. „Projekt si klade za cíl představit vodíkové technologie široké i odborné veřejnosti, a otevřít tak cestu pro další rozvoj využívání vodíku v dopravě,“ uvedl šéf vývojového týmu Luděk Janík z řežského ústavu.
Právě vodík, při jehož spalování nebo použití v palivových článcích vzniká jako odpad pouze voda, má nahradit docházející fosilní paliva, především ropu. Větší potřeba produkce vodíku se projeví po roce 2030, kdy má v Evropské unii na tento pohon jezdit už více než třetina nových automobilů. Evropská unie, která se chce stát vedoucím hráčem v oblasti vodíku a palivových článků, v lednu 2004 založila speciální technologickou platformu, jež si klade za cíl podporu výzkumu a vývoje v této oblasti. Práce této platformy se účastní mj. ÚJV Řež.

Úprava autobusu na vodíkový pohon přijde na zhruba 30 miliónů korun, nejméně 20 miliónů korun bude stát čerpací stanice, již postaví společnost Linde Gas. Speciální přípravou projdou i budoucí řidiči, kteří musí zvládnout zvláštnosti provozu elektrovozu s hybridním pohonem.

Základním zdrojem energie pro elektromotor o výkonu kolem 50 kW (67 koní) budou palivové články, akumulátory pro rekuperaci energie při brždění a ultrakapacitory k pokrytí proudových špiček při rozjezdu autobusu. Na zhruba 20 kg tekutého vodíku, který si poveze na střeše v tlakových lahvích v plynném stavu (tlak 35 Mpa), dojede téměř 300 kilometrů.

Při výrobě vodíku se uplatní jaderné reaktory čtvrté generace
Jako nejvhodnější technologie výroby vodíku se jeví elektrolýza nebo vysokoteplotní rozklad vody. Potřebné obrovské množství energie v obou případech nejvýhodněji zajistí právě vyvíjené jaderné reaktory čtvrté generace. Tyto reaktory kromě jiného dokáží „spalovat“ i použité jaderné palivo ze současných jaderných elektráren. Ve velkém se reaktory čtvrté generace nezbytné pro výrobu vodíku v dostatečném množství začnou nasazovat kolem roku 2040, soudí František Pazdera, někdejší šéf ÚJV a dnes zástupce ředitele divize výroby pro vědu a výzkum v ČEZ. Jejich výkon potřebný pro plnou náhradu ropných paliv spotřebovávaných dnes v tuzemské dopravě vodíkem odhaduje na 14 nových reaktorů velikosti těch, které byly postaveny v Jaderné elektrárně Temelín (při elektrolýze); na tepelný rozklad vody by stačilo sedm vysokoteplotních tisícimegawattových zdrojů.

Sudičky u kolébky autobusu
V Ústavu jaderného výzkumu v Řeži u Prahy pracují na projektu čtyři odborníci, dalšími partnery jsou plzeňská Škoda Electric (elektrický pohon, řídicí systém a kompletace všech komponent) a Proton Motor v Puchheimu u německého Mnichova (výroba palivového článku, nádrže a další vodíkové infrastruktury). Kromě nich se projektu účastní norská IFE Halden, nizozemská JRC Petten, pražská Vysoká škola chemicko-technologická a neratovická dopravní společnost Nerabus.

Jsme teprve na počátku
Před čtyřmi lety se pohyboval celkový počet prototypů aut na vodík v celém světě kolem šesti stovek. Dnes jich už je přes tisíc, což však neznamená žádný průlom, prohlašuje Zdeněk Porš, český odborník zabývající se ve výzkumném centru v německém Jülichu vývojem palivových článků: „Důležité je dostat tuto technologii do sériové výroby, a to vidím v současné chvíli velice skepticky, především z finančních důvodů. Druhým problémem budoucího vodíkového hospodářství v dopravě je absence infrastruktury. Počet čerpacích stanic se dá nyní spočítat na prstech jedné ruky a o masovém rozvoji vodíkového automobilismu, jenž si vyžádá v dalších letech miliardové investice, dnes nemůže být řeči,“ zdůrazňuje.

---

Výhody palivových článků
Vysoká účinnost energetické transformace v důsledku přímé přeměny chemické energie paliva na energii elektrickou
Velmi nízké emise škodlivin (o několik řádů nižší než u ostatních technologií spalování fosilních paliv)
Dlouhé periody mezi občasnými poruchami
Možnost použití množství různých plynných paliv (po úpravě)
Takřka nehlučný provoz v důsledku absence pohyblivých částí (s výjimkou doprovodných zařízení - dmychadla, kompresory apod.)

Nevýhody palivových článků
Citlivost k některým příměsím v palivu, případně v okysličovadle
Vysoké investiční náklady
Dosud příliš nízká životnost
Účinnost klesá s dobou provozu

---

Koncepci prvního palivového článku vytvořil v roce 1839 britský soudce, vědec a vynálezce sir William Robert Grove, který zjistil, že lze vyrábět elektřinu procesem inverzním k elektrolýze vody. Termín palivový článek použili poprvé Ludwig Mond a Charles Langer, kteří se v roce 1899 pokusili vytvořit funkční článek pracující se vzduchem a svítiplynem. V 60. letech minulého století použil americký Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) palivové články vyrobené firmou Pratt & Whitney jako zdroj elektřiny pro vesmírné moduly Apollo.

Články na téma využití palivových článků najdete i v archivu 3polu na adresách:
http://www.3pol.cz/index.asp?clanek&view&181
http://www.3pol.cz/index.asp?clanek&view&201
http://www.3pol.cz/index.asp?clanek&view&337
http://www.3pol.cz/index.asp?clanek&view&519

Užitečné kontakty:
Luděk Janík, e-mail: jni@ujv.cz, tel. 266 172 473.
Zdeněk Porš, e-mail: z.pors@fz-juelich.de, tel.: +492461/61-5322.