Vytápění vodíkem: technologie blízké budoucnosti

Aby EU byla schopná do roku 2050 dosáhnout svého cíle v podobě klimaticky neutrální Evropy a čistší planety v rámci Zelené dohody, bude muset vytvořit plně integrovaný energetický systém a upravit celkové dodávky energie. Přechod EU k zelenému hospodářství by se měl uskutečnit v kombinaci s přístupem k čisté, cenově dostupné a bezpečné energii pro podniky i spotřebitele.

Takto ambiciózní plán se však podaří pouze v případě, že se podaří v maximální míře omezit spalování fosilních paliv. Topný olej a především zemní plyn budou jistě ještě mnoho dalších let dodávat potřebnou energii pro vytápění, o tom není pochyb. Naděje, jak dosáhnout vytyčených cílů však aktuálně spočívá v energetickém nosiči neutrálním z hlediska skleníkových plynů: vodíku.

Viessmann Group je součástí tohoto energetického obratu a jako přední výrobce špičkových technologií, ať z oblasti vytápění či klimatizační techniky, se aktivně angažuje v roli odborného poradce pro politiky stejně jako iniciátory tohoto významného kroku pro budoucnost naší planety.

Vodík – energetický nosič s budoucností

Vodík (H₂) je nejlehčí a nejrozšířenější prvek na Zemi. Na rozdíl od zemního plynu a topného oleje má nejvyšší hustotu energie na kilogram (vodík 33,3kWh·kg^–1, zemní plyn 13,90kWh·kg^–1, topný olej 11,4kWh·kg^–1). Jeho zásadní výhodou je, že při jeho spalování vzniká především voda v podobě vodní páry. To je jedna z předních vlastností, která z vodíku dělá ideální náhradu za fosilní energetické nosiče a není proto pochyb, že při dodávkách energie bude hrát významnou roli.

Existují různé typy vodíku, které odlišuje výrobní proces a s tím i vyprodukované emise skleníkových plynů. Čistý vodík (nebo také obnovitelný vodík či zelený vodík) se vyrábí elektrolýzou vody pomocí elektřiny z obnovitelných zdrojů. Během jeho výroby nevznikají žádné skleníkové plyny.

Velký význam, který se vodíku coby energonosiči budoucnosti přikládá, ukazuje i pohled do politiky. Například německá Spolková vláda oznámila, že investuje devět miliard € do dalšího cíleného vývoje vodíkové infrastruktury. Spolu s 21dalšími státy EU aNorskem si z tématu vodík vytvořilo „Projekt společného evropského zájmu“. Až do roku 2024 má evropská výroba vodíku s obnovitelnými energiemi činit milion tun a do roku 2030 deset milionů tun.

Viessmann: vedoucí postavení ve vývoji

Využití vodíku bude probíhat postupně, například zvýšeným napájením do sítě zemního plynu. Jako přední inovátor v oblasti vytápěcí techniky umožňuje firma Viessmann již dnes vysoký podíl vodíku jako energetického nosiče. Všechny plynové kotle Viessmann mohou využít až 20 % podílu vodíku.

Vodík se při spalování výrazně odlišuje od zemního plynu. Hustota energie u plynného vodíku vztažená na objem při normálním tlaku a teplotě s cca 3,0 kWh·m^–3 tvoří pouze sotva třetinu vůči zemnímu plynu (9,97 kWh·m^–3). Tyto vlastnosti vodíku mají praktický dopad na téměř všechny parametry technického spalování plynového topného zařízení. Sem patří mimo jiné: výkon, poměr paliva a vzduchu, emise, účinnost.

Ve středisku Technikum, vývojovém a výzkumném centru Viessmann Group, se již intenzivně prozkoumává vhodnost běžných plynových kondenzačních kotlů na směsi zemního plynu a vodíku s podílem až 30 % vodíku. Výsledky na zkušebním zařízení jsou více než přesvědčivé – u 30 % příměsi vodíku byla zcela splněna všechna zkušební kritéria. Ve vývojové a zkušební fázi jsou momentálně plynové kotle a palivové články pro provoz se 100 % vodíku.

Literatura:

[1] Obnovitelný vodík: Jaké výhody přinese na cestě ke klimaticky neutrální Evropě? (online). Evropský parlament. 17-05-2021 (cit. 19-11-2021). Dostupné z: <https://www.europarl.europa.eu/news/cs/headlines/society/ 20210512STO04004/obnovitelny-vodik-jake-vyhody-prinese- na-ceste-ke-klimaticky-neutralni-evrope>.