Šance pro vodík [plný text článku | kategorie: Alternativní pohonné hmoty | Autohit | P. Biskup | 6. 8. 2003] [tisk] O tom, jak budou vypadat vozy budoucnosti můžeme stále jenom spekulovat. Jisté však je, že z jejich pohonu zmizí dnes používaná fosilní paliva. Přinutí nás k tomu nejen jejich ubývající zásoby, ale také závazky výrobců dále snižovat podíl CO2 ve výfuku spalovacích motorů. Takový požadavek se už nedá plnit dodatečnou úpravou spalin například v katalyzátoru, ale jenom snížením spotřeby paliva a využitím jeho bezuhlíkových forem. Z těchto hledisek se ukazuje jako nejvhodnější palivo budoucnosti vodík, který je od svého získávání až po využití v automobilu nejekologičtější a v uzavřeném oběhu využitelný nosič energie. Při jeho spalování vzniká opět výchozí látka, kterou je voda. Vodík má pro dnešní automobily tu dobrou vlastnost, že se dá použít jako palivo spalovacích motorů s menšími úpravami rovnou, takže umožňuje provoz kombinující spalování jak benzinu, tak vodíku. Bohužel, jenom těžko se dá předpokládat nějaké rychlé rozšíření čerpacích stanic vodíku, protože ten se nechá skladovat buďto v plynné formě pod tlakem, nebo s daleko větší energetickou hustotou při teplotě -253 st. C. Benzin nebo naftu by mohl vodík nahradit i z důvodů nejen ekologických.
NEOMEZENÉ ZÁSOBY Na rozdíl od ropy, jejíž zásoby se povážlivě tenčí, se vodík na Zemi vyskytuje v takové míře, že by mohl být získáván neomezeně, například z vody -zatím ovšem bohužel pouze teoreticky. V současnosti je vodík využíván jako surovina pro chemický průmysl a jeho celosvětová roční spotřeba se pohybuje kolem 290 mld metrů krychlových. Z 80 procent se získává z fosilních paliv, která bychom vzhledem k jejich omezenému množství měli chránit. Z vody lze elektrolýzou vodík také získat, ale je to záležitost značně nákladná. Výrobu vodíku by měly ve velkém měřítku zajišťovat obnovitelné zdroje energie. Reálně se takovým projektem zabývají v dubajském emirátu, který bude sice ještě dlouho dobře žít ze svých ropných zásob, ale ty se také jednou vyčerpají. Bohatství tohoto emirátu umožňuje sáhnout po té nejvyspělejší technologii, což by mohlo z Dubaje vytvořit budoucího dodavatele vodíku získávaného využitím sluneční energie. Mnichovští technici vypracovali studii výroby, a teď už záleží jenom na financích, aby se mohlo začít se stavbou pilotního zařízení. Dokonce i když bude vodíku vyrobeno dostatečné množství za rozumnou cenu, bude třeba vyřešit další problém - jeho tankování. V žádném případě se nedají použít stávající čerpací stanice. Několik robotizovaných plníren kapalného vodíku v Evropě je už sice v provozu, ale nesjednocené názory automobilek a významných odborných institucí na palivo budoucnosti brání projektování a eventuální výstavbě dalších.
ZMRZLÉ PALIVO Samozřejmě se také hledá způsob, jak vodík přepravovat v automobilu. V podstatě se z hlediska dnešního poznání nabízejí dvě možnosti. Buďto v plynné formě, ale vzhledem k jeho malé energetické hustotě je třeba, aby byl pod vysokým tlakem. Jedině tak se dojezd vozidla prodlouží. Perspektivnější je převážet vodík ve zkapalněné formě při teplotě -253 st. C v kryogenních nádržích. Superizolované dvouplášťové ocelové nádoby s vrstvami skelné vaty mezi hliníkovými fóliemi ve vakuu zajišťují tepelnou izolaci, obdobnou jako má až sedmimetrová vrstva běžně používaného styroporu. Ale ani v tomto případě to není jednoduché, protože se nedá zabránit odpařování vodíku i sebenepatrným prostupem tepla z okolí. To vyvolává nežádoucí přetlak v nádrži, kterého je nutné se zbavovat. Ztráty se pohybují 2-3 % obsahu nádrže za den.
MINI TO SVEDE A jak je vývoj vozů tohoto typu ve skutečnosti daleko? Dokládají to zkušenosti automobilky BMW, která je v oblasti využití vodíku jako paliva spalovacích motorů v automobilovém světě nejaktivnější. Její prototyp BMW 745h (hydrogen) je vybavený osmiválcovým motorem do V o objemu 4,41 a v podstatě odpovídá sériovému motoru s variabilním zdvihem ventilů Valvetronic, fázovým posunem jejich časování Bi-Vanos a proměnným sacím potrubím. Doplněn je o vstřikování vodíku s válcovou kryogenní nádrží integrovanou do zavazadlového prostoru. Benzinová nádrž je klasická. S vodíkem může prototyp ujet 300 km, benzin prodlužuje dojezd na 1000 km. Automobilka BMW uplatnila vodík i u studie vyvinuté na základě sériového vozu Mini, kde slouží čtyřválcovému motoru jako jediné palivo. Poprvé se uplatnila jiná nežli válcová nádrž, když tvarově kopíruje místo pod zadními sedadly a nikterak tak neomezuje jak prostor kabiny, tak zavazadelníku.