Vodík v osobní dopravě je mrtvý, zelená elektřina bude vždy levnější, říká Tengler z BloombergNEF

Investice do vodíkových technologií rostou. Loni to bylo 30 miliard dolarů, což je trojnásobek oproti předchozímu roku. V porovnání s téměř dvěma biliony dolarů, které se utratily za energetickou transformaci, je vodík kapka v moři, i když stále se zvětšující. „Existuje hodně firem, které vodík chtějí vyrábět, ale mnohem méně firem je ochotno jej kupovat. Většina světa se dívá na podporu výroby vodíku a nemyslím si, že to bude stačit na to, aby vodík někdo chtěl použít,“ říká vedoucí výzkumu vodíku ve společnosti BloombergNEF Martin Tengler. Podle něj se vodík může prosadit v letecké nebo lodní dopravě, v osobní ale určitě ne.

Martin Tengler začal kariéru v Japonsku, kde pro společnost Bloomberg čtyři roky analyzoval místní trh s elektřinou a obnovitelnými zdroji. Už pět let se zaměřuje na vodík a od listopadu 2022 je vedoucí výzkumu vodíku v BloombergNEF. Před nástupem do Bloombergu spoluzaložil firmu Dendra Systems, která nabízí obnovy ekosystémů v průmyslovém měřítku pomocí dronů a dalších technologií. Čtyři roky studoval globální a východoasijská studia na Colby College ve státě Maine v USA. Po dostudování na rok nastoupil v Praze do logistického oddělení společnosti AB InBev. Má magisterský titul v oboru ekonomie na Tokijské univerzitě a titul z řízení a diplomacie na Oxfordské univerzitě se zaměřením na mezinárodní energetickou politiku.

Prodeje aut na vodík v Německu spadly o 70 procent, došlo k zavírání čerpacích stanic. Vodík navíc výrazně zdražil. Je to pro individuální mobilitu navždy mrtvé téma?

Určitě je to mrtvé řešení. Auto na elektřinu má totiž několik zásadních výhod oproti autu na vodík. Zaprvé je mnohem efektivnější a dochází k menším ztrátám energie. Nikdy nemůžete mít levnější vodík do aut než zelenou elektřinu, protože vodík samozřejmě vyrábíte pomocí zelené elektřiny.

Baterie kvůli rostoucím prodejům navíc stále zlevňují, využívají se ostatně i v elektronice nebo v rámci solární energie. Využití baterií je mnohem širší než palivových článků, takže i když nebudou růst prodeje jedné technologie, která používá baterie, jiné zase ano a celkově bude cena baterií klesat.

Když opustíme osobní přepravu, hodí se vodík více pro dálkovou dopravu? Najde využití u kamionů nebo na železnici?

U kamionů očekáváme, že většina ujetých kilometrů v budoucnu bude na elektřinu. Existují segmenty, kde by ovšem vodík mohl hrát roli. Dostaneme se však jen na 15 procent kamiony najetých kilometrů. A to se ještě bavíme o světě, v němž dosáhneme uhlíkové neutrality, a to jen tak neuvidíme.

• Psali jsme: Martin Tengler (BNEF): Vodík bude nenahraditelný, ale v pozemní dopravě se neprosadí

K většímu využití vodíku je třeba, aby baterie nebyly konkurenceschopné. To je možné v případě, že chcete jet hodně daleko a nemáte možnost vůz nikde dobít. Zadruhé by muselo jít o hodně těžký kamion. Čím těžší, tím víc baterií by totiž bylo třeba pro dovoz nákladu a tím méně by toho uvezl. V tu chvíli vodík může být lepší, protože cylindr s vodíkem neváží tolik jako baterie.

Pořád to sice bude dražší řešení, ale v určitých místech to bude praktičtější než používat na velké vzdálenosti baterie. Železnice je úplně něco jiného. Většina důležitých železnic už je elektrifikovaná, což je nejefektivnější a nejlevnější řešení.

A co vodík jako palivo pro lodě?

Využití vodíku pro lodní dopravu má opodstatnění. Nelze vzít velkou zaoceánskou loď a naplnit ji bateriemi s tím, že pojede přes půl světa, to není praktické. Potřebujete něco, co má vyšší energetickou hustotu na kilogram a zároveň neemituje žádný uhlík. Jako realistické palivo se jeví využití sloučenin vodíku, jako jsou amoniak (NH3) nebo metanol (CH3OH).

Každá z těchto možností má své výhody a nevýhody. V případě metanolu je třeba dát pozor na to, odkud pochází uhlík, který je k jeho výrobě potřeba. V případě amoniaku je třeba dbát na bezpečnost, protože to je jedovatý plyn. V Evropě už na dekarbonizaci lodní dopravy existuje legislativa zvaná Fuel EU Maritime. Ale v současnosti funguje tak, že se firmám spíše vyplatí používat lodě na kapalný zemní plyn (LNG) než na metanol nebo na amoniak.

Co je tedy pro větší rozšíření třeba?

Viděl bych vodík jako dlouhodobější řešení, protože by bylo třeba vyrobit jej hodně. Například dánská firma Maersk nebo čínské firmy už metanol nakupují. A globálně je objednáno přes sto takzvaných dvoupalivových lodí schopných jet na metanol nebo na tradiční paliva. Pár už jich moře brázdí. Amoniak ale stále není možné používat jako lodní palivo. Nejdříve jej musí schválit Mezinárodní námořní organizace.

• Tip: ČEZ odkoupil většinový podíl v GasNetu, sází na vodík a zemní plyn

Amoniak má totiž velkou nevýhodu v tom, že je to jedovatý plyn. Na lodi je sice v kapalném skupenství, ale představte si, že by loď plná amoniaku někde narazila. Výhoda amoniaku naopak je, že neobsahuje žádný uhlík a nemusíte se obávat o uhlíkové emise. Nevýhoda metanolu naopak je, že na výrobu je třeba získat oxid uhličitý, a ten nemůže být z fosilních zdrojů, protože pak nemá smysl metanol vůbec používat.

Získat čistý oxid uhličitý z atmosféry pomocí přímého zachycování je ovšem hrozně drahé. Máme 400 částic CO2 na milion částic v atmosféře, to je hledání jehly v kupce sena. Zatím dominuje LNG, ale v budoucnu bude palivem pro lodě nejspíš vodík v podobě metanolu nebo amoniaku.

Uspěje vodík v letecké dopravě?

Jsou dvě možnosti, jak vodík v letadlech využít. Zaprvé postavit letadlo, které umí na vodík letět. Airbus už takové koncepty letadel představil. Mají nafouklejší tvar, protože vodík zabírá více místa na jednotku energie než letecké palivo. Létala by jen pár tisíc kilometrů, určitě ne na dálkové lety.

Spočítali jsme, že pomocí vodíku by se dalo dekarbonizovat asi 30 procent letů. Na zbytek by bylo třeba něco energeticky hutnějšího. A nic lepšího než kerosin zatím neznáme. Dá se sice vyrobit jako syntetické palivo (e-fuel) pomocí zeleného vodíku v kombinaci s nějakým zdrojem uhlíku. Ale ten čistý uhlík je třeba zase někde získat, takže syntetický kerosin má stejný problém jako metanol. Pokud chceme dosáhnout uhlíkové neutrality, odhaduje BloombergNEF, že až 70 procent nalétaných kilometrů by muselo být na e-fuel.

V jakých dalších oblastech vnímáte využití vodíku jako nejrozumnější z hlediska snižování uhlíkové stopy? Provoz v ocelárnách či chemičkách? Roste počet oblastí, kde se o využití uvažuje?

Začal bych tím, že vodíku, který je nejlehčí prvek, co známe, využíváme skoro 100 milionů tun, to je velké množství. Jde přitom o šedý vodík, který je vyroben z fosilních paliv, většinou ze zemního plynu (metanu, chemicky CH4). Samotná výroba vodíku je proto spojená asi se dvěma procenty ročních globálních emisí. Takže dnes je vodík sám o sobě problémem, nikoliv řešením.

Nejlepšími sektory, které by mohly využívat zelený vodík, jsou stejné sektory, které dnes využívají šedý. Tak se ihned ušetří dvě procenta globálních emisí. Existuje hodně firem, které vodík chtějí vyrábět, ale mnohem méně firem je ochotno jej kupovat. V průmyslu vidím využití v ocelářství, kde se vodík dá využít jako zdroj energie pro tavení železné rudy v pecích.

První velký projekt na výrobu železa pomocí vodíku už se staví ve Švédsku. Navíc pro ocel vyrobenou pomocí vodíku existují odběratelé. Velkou část budoucí výroby přeprodali firmám jako BMW a Volvo, které z této oceli budou vyrábět auta. Za takovou ocel jsou některé firmy ochotny připlatit zhruba 30 procent.

Co využití vodíku v sezónní akumulaci energie?

Na ukládání energie jsou samozřejmě nejlevnější baterie, ovšem nejdou využít na ukládání a využití energie po dlouhou dobu. V létě uskladnění a potom spalování v elektrárnách v zimě, když není dostatek OZE. Na úrovni budov i celé sítě, pokud chcete dosáhnout celoroční neutrality a být nezávislý na síti, tak na to baterie nestačí.

Zmínil jste, že hodně firem chce vodík vyrábět, ale už méně kupovat. Jsou velké regionální rozdíly v přístupu k vodíku a jeho podpoře?

K většímu využití vodíku je zapotřebí incentiv nejen v rámci výroby, ale i následná incentivizace poptávky. Většina světa se dívá na podporu výroby vodíku a nemyslím si, že to bude stačit na to, aby vodík někdo chtěl použít. Naproti tomu v Evropě existují mechanismy nejen na podporu výroby, ale i poptávky. Například v letecké dopravě, ve výrobě amoniaku a v rafinériích.

Letos v dubnu evropská Hydrogen Bank vydala 719 milionů eur na podporu výroby zeleného vodíku pro sedm projektů. Věc, o které nikdo nemluví, je cena za uhlík. Dnes v Evropě platí firmy asi 60 eur za tunu CO2, ale v sektorech, které by mohly vodík využít, dostávají firmy na většinu emisí povolenky zdarma. To se zruší s návazností na zavedení uhlíkového cla od roku 2026.

• Foto: v Napajedlích se rozjela první komerční výroba zeleného vodíku

V rámci něj se bude počet povolenek snižovat a výrobci amoniaku budou muset platit výrazně více za vypuštěný uhlík. Mohlo by se jim proto vyplatit využít více čistého vodíku. Investice do vodíku rostou, loni to bylo asi 30 miliard dolarů, což bylo třeba třikrát více než rok dříve. V porovnání se skoro dvěma biliony dolarů, které se utratily za celkovou energetickou transformaci, je vodík kapka v moři, i když stále se zvětšující.

Žil jste několik let v Japonsku. Jaký je tamní přístup k obnovitelným zdrojům?

Japonsko nemá žádné zásoby fosilních paliv, takže většinu energie dováží. Výjimku tvoří jádro a obnovitelné zdroje. Dva zdroje ovšem příliš nevyužívá. První jsou offshorové větrné elektrárny na moři, které naráží na lobby ze strany rybářů.

Druhé jsou geotermální elektrárny. Japonci mají žhavé magma téměř pod nohama. Místo toho, aby energii z něj využili na výrobu elektřiny, tak na tenké krustě země nad magmatem postavili jaderné elektrárny. Problém nastal ve Fukušimě, což byla událost, která otřásla celým japonským systémem.

Jak moc situaci změnila právě tato katastrofa?

Proč dnes Japonsko jede na rétoriku, že by rádi spalovali amoniak v uhelných elektrárnách, aby snížili emise? Dělají to proto, že po Fukušimě přišli o třetinu množství vyrobené elektřiny. V Tokiu několik měsíců nebylo dost elektřiny a museli ji vypínat, což bylo pro obyvatele něco nepředstavitelného. Poté, co museli vypnout jaderné elektrárny, postavili po roce 2015 hodně uhelných.

V té době už se svět dohodl na Pařížské dohodě, ale Japonci postavili kolem 20 GW uhelných elektráren, přičemž bylo jasné, že pokud by se měly splnit cíle Pařížské dohody, nelze je využívat dalších 30 let. Nyní v nich chtějí spalovat amoniak. Ne proto, aby dekarbonizovali, ale proto, že chtějí zachránit předchozí investice.

Ve stejné době navíc japonské firmy pomáhaly stavět uhelné elektrárny po celé jihovýchodní Asii. A teď se stejným zemím snaží prodávat tu samou technologii. Pomohli jim s karbonizací a nyní jim pomáhají s dekarbonizací. O Japonsku se mluví jako o pionýrovi vodíkových technologií, ale když se podíváte na žebříček využívání vodíku od nejlepšího po nejhorší využití, tak Japonsko si vybírá spíše ta horší využití. Když se podíváte pod pokličku, tak zjistíte, že hrozně zaostávají.

Úvodní foto: archiv BMW