Vodík jako náhrada číslo 1 za zemní plyn?

Bílý vodík přírodního původu by mohl být odpovědí na oprávněné námitky, že výroba vodíku je energeticky velmi náročná. Pokud by se podařilo vodík skutečně těžit z přírodních nalezišť, zásadní překážka jeho masivnějšího rozšíření jako paliva budoucnosti by padla. Spalováním vodíku nevznikají emise oxidu uhličitého (CO2).

Vodík podle barevné specifikace

Vodík je plyn bez barvy, chuti a zápachu, jeho označování barevnou škálou je pouhou technikálií.

Bílý vodík je nejčastější název pro vodík vzniklý jako vedlejší produkt průmyslové výroby, obvykle produkce chlóru elektrolýzou solanky. Stejné označení se používá i pro vodík objevený v nalezištích pod zemským povrchem, kde vzniká přírodní cestou, když podzemní voda reaguje s minerály bohatými na železo při vysoké teplotě a tlaku. Takovému vodíku se také někdy říká zlatý.

Zelený vodík se vyrábí elektrolýzou vody za použití elektřiny pouze z obnovitelných zdrojů, tedy větrných a solárních. Je tak považován za bezemisní.

Růžový nebo červený vodík je označení pro takový vodík, pro jehož výrobu elektrolýzou vody byla využita elektřina z jaderné elektrárny. Pokládá se za nízkoemisní.

Žlutý vodík se vyrábí elektrolýzou vody s použitím elektřiny z běžné sítě.

Tyrkysový vodík vzniká tepelným štěpením neboli pyrolýzou metanu za současného vzniku uhlíku v pevném skupenství.

Modrý vodík se vyrábí ze zemního plynu a přebytečný CO2 se následně ukládá pod zem s využitím technologie CCS.

Šedý vodík je označení pro vodík vyráběný ze zemního plynu, kdy přebytečný CO2 uniká do atmosféry.

Hnědý vodík se vyrábí z ropy a zbytkový CO2 se uvolňuje do atmosféry.

Černý vodík vzniká zplyňováním černého či hnědého uhlí.

Bílý vodík z Mali

Podmínky vzniku vodíku přirozenou cestou reakcí podzemní vody s železitými minerály za působení vysoké teploty a tlaku byly popsány už dávno. Nicméně molekuly vodíku jsou velmi malé a lehké, takže snadno unikají na povrch a jejich případné hromadění ve větším množství v podzemním rezervoáru se nejevilo jako příliš pravděpodobné.

Když v roce 1987 poblíž městečka Bourakébougou v Mali z vrtu původně studny začal unikat plyn, který se od hořící cigarety vzňal, jakmile se místním po několika týdnech podařilo věčný plamen uhasit, vrt utěsnili betonem, místo prohlásili za prokleté a informace zapadla. Teprve v roce 2007 se o události dozvěděl tamější podnikatel a koupil práva na průzkum oblasti. O pět let později zjistil, že se jedná o 98procentní vodík s příměsí metanu. Na jeho využití se začalo pracovat v roce 2012 a už pár let zde funguje experimentální elektrárna.

Ještě nás čeká dlouhá cesta

V současné době celosvětově běží výzkumné projekty zaměřené na vyhledávání podobných ložisek přírodního vodíku a jejich možné využití. Geologové předpokládají, že hydrotermální přeměnou může vodík vznikat kontinuálně a že v příhodně formovaných vrstvách se ho může ukládat značné množství. Existují studie, které odhadují, že planeta Země tímto způsobem podzemní zásoby vodíku doplňuje až 23 megatunami (1Mt = miliarda kilogramů) ročně, což je téměř třetina celosvětové roční spotřeby vodíku.

Před lidstvem je ale ještě mnoho výzkumných úkolů. Především musíme zjistit, jak přesně se vodík v podzemí vytváří a jak se dostává na povrch. To je klíčové pro rozvoj technologií na jeho nejefektivnější získávání a využití, aby se eliminovaly náklady na těžbu a přepravu suroviny.

Kilogram vodíku obsahuje 146 megajoulů (MJ) energie, tedy asi třikrát víc než benzin. Jestliže má ale kilogram benzinu objem 1,3 litru, objem kilogram vodíku při běžném atmosférickém tlaku činí 11 metrů krychlových. Řešením by mohly být tlakové nádrže nebo zkapalňování, což by ovšem vyžadovalo zchlazení na teplotu –253 °C, a to nakládání s vodíkem pořádně prodraží. I tak z ekonomických odhadů vyplývá, že přírodní bílý vodík by byl levnější než vodík získávaný z fosilních paliv nebo z vody.

Objevů ložisek přibývá

Naleziště přírodního vodíku byla kromě Mali detekována i ve Spojených státech, v Kanadě, na Filipínách, v Austrálii, v Brazílii, v Ománu a v Turecku a dokonce i v Evropě ve Finsku, ve Francii a na Islandu. Zkoumá se také geologická aktivita mořského dna, zejména Středooceánský hřbet a různé hydrotermální průduchy. Odborníci jsou přesvědčení, že bílý přírodní vodík by mohl být řešením pro budoucí energetickou nezávislost a udržitelný rozvoj Země.