1. Idi na sadržaj
  2. Idi na glavnu navigaciju
  3. Idi na ostale ponude DW-a
Znanost

Vodik kao energent je kao da požar gasite šampanjcem

8. listopada 2022

U nevoljama s opskrbom plina sad svi govore o vodiku kao idealnoj alternativi. On to doduše jest - ali samo teoretski. Jer već za i njegovu proizvodnju treba mnogo više energije nego što se dobiva.

H2 Hydrogen Molekül Symbolbild
Foto: Alexander Limbach/imago images

Svi danas govore o vodiku i kako će to biti energent budućnosti. Vodik se čini upravo idealnim: ima ga praktički beskrajno mnogo, on je posvuda, a njegovim sagorijevanjem se stvara samo voda tako da nestaje i svaka briga za zaštitu klime. Zato ćemo se grijati na vodik, naši automobili, brodovi i avioni vozit će na vodik, sve će raditi na vodik i baš svi će biti sretni i zadovoljni.

Nije se tek danas počelo razmišljati o tom energentu snova: još u 19. stoljeću su inženjeri pokušavali ukrotiti taj plin, neki veliki proizvođači automobila kao Mercedes već gotovo čitavo stoljeće eksperimentiraju. 

Vodik je svugje - ali ga zapravo uopće nema

No vodik je izuzetno eksplozivan - sjetimo se udesa cepelina Hindenburg koji je letio napunjen vodikom - zato jer je kemijski veoma, veoma nestabilan. Drugim riječima, atom vodika se rado "zalijepi" za sve što mu dođe blizu - tako su i u molekuli vode dva atoma vodika na jedan atom kisika, ali je velika muka odvojiti ga iz spoja u kojem se nalazi.

Sjetimo se davnog sata kemije: iz baterije žice stavimo u vodu i već počnu izlaziti mjehurići - na jednoj strani vodika, na drugoj kisika. Ali problem je - baterijaFoto: picture-alliance/dpaM. Skolimowska

To pak znači da za izdvajanje vodika - iz vode se dobiva elektrolizom, treba velika količina energije. A to znači i da vodika u čistom obliku u prirodi skoro i nema. "Vodik je zapravo rijedak i skupi energent i zapravo je to nešto kao šampanjac za energetske promjene", sažima Claudia Kemfert s Njemačkog instituta za ekonomska istraživanja i ekonomistica energenata za postaju ARD.  

Već i zbog toga je direktno korištenje vodika u mnogim područjima potpuno neučinkovito: zašto grijati stan vodikom u čijoj se proizvodnji potrošila golema količina električne energije umjesto da se odmah koristi električna energija? Čak i kod automobila su električni automobili mnogo racionalnije rješenje, misli Kemfert.

A kako ga transportirati?

I njemački Ured za očuvanje okoliša (UBA) ne misli da automobili na vodik imaju smisla: "U usporedbi s električnim automobilom, čija je ukupna energetska učinkovitost 75%, ovaj način korištenja vodika dobivenom električnom energijom neučinkovit i bez mnogo ekološkog smisla."

Opet zbog njegove kemijske nestabilnosti postoji i logistički problem: kako transportirati vodik? Ipak ga neće svatko proizvoditi u svojoj garaži, a Harry Lehmann iz PtX Labs iz Lausitza za ARD objašnjava kako je jedini učinkoviti način prijevoza - na primjer brodom, pretvaranje vodika u tekuće stanje. 

Vodik je najbolje transportirati u tekućem stanju, ali on to postaje na vrlo niskoj temperaturi. A za to treba energija...Foto: ESWE Verkehr

Ali pogledajte gdje vodik stoji na tablici elemenata: on je na prvom mjestu, što znači da se mora ohladiti skoro do apsolutne nule - ne baš na minus 273,5 nego "samo" na minus 252 stupnja da bi prešao u tekuće stanje. Takva spremišta je naravno moguće napraviti, ali i za sve to treba upravo golema količina energije. Plinovod bi bio alternativa, ali opet: za sve to treba infrastruktura koja još ne postoji. 

E-gorivo već u avionima

Ipak, Ured za okoliš vidi budućnost vodika u nekim sektorima kao što je kemijska industrija, čak i čeličane, a kod prijevoza tu ima budućnosti u pogonu zrakoplova i brodova. Tu takozvana e-goriva već imaju veliki značaj i tu ima smisla državnim potporama pomoći razvoj, misli Kemfert.

Čarobno sredstvo tu nije čisti vodik, nego takozvano Power-to-Liquid (PtL) gorivo. Ali ni tu nema mjesta euforiji: najprije je za izdvajanje vodika potrebna velika količina energije, a onda se taj vodik "spaja" s molekulom ugljičnog dioksida da bi nastalo takvo gorivo. Kemijski je to razmjerno jednostavno - ali i za to opet treba energija. 

Točno je da se to PtL gorivo može dodavati kerozinu za avione - i da se to već danas smije: "Tako stvoren kerozin se već smije dodati avionskom gorivu i do mješavine od 50%", kaže Lehmann. PtL gorivo ima još jednu golemu prednost: za njega ne treba nikakva hladnjača i veliki minusi temperature, ono se može prevoziti praktički kao i obična nafta.

Mogu li avioni letjeti na vodik? Zapravo ne na čisti vodik, ali na umjetno gorivo koje se radi s vodikomFoto: Wolfgang Kumm/dpa/picture-alliance

Ali ukupna bilanca PtL goriva je zapravo porazna: treba pet puta više električne energije da bi se ono stvorilo i iskoristilo nego da se odmah koristi električna energija. Prevedeno na običan jezik: ono već i zbog toga mora biti skupo i tu se rasipa golema količina energije.

Danas je skup kao šampanjac, ali...

Znanstvenici zato upozoravaju da treba prestati smatrati vodik nekim čarobnim rješenjem, a i da bi političari trebali prestali dijeliti novac i potpore šakom i kapom čim se uopće spomene "vodik" u nekom energetskom projektu. U nekim područjima on ima smisla, ali u mnogo toga o čemu se sad naveliko piše i govori - malo ili uopće ne.

Naravno, znanstvenici će spremno priznati da je to tako u trenutnom razvoju tehnologije. Treba se sjetiti kako su prvi vozači automobila koncem 19. stoljeća svoj benzin skupo kupovali - u apotekama, jer tada nitko nije baš osobito trebao tu tekućinu. Sve više automobila i razvoj tehnologije je mnogo toga promijenio. Ukrotiti vodik se pokušava već odavno, ali još nikad nije bio takav pritisak za nalaženje rješenja i alternative fosilnom gorivu. Ima li učinkovitijeg načina razdvojiti molekulu vode na vodik i kisik nego uroniti dvije žice u vodu i pustiti struju? Tu se već učinilo mnogo, može li još više? I proizvođači automobila ne razmišljaju o vodiku samo kao gorivu nego kao obliku baterije - ima li i tu još rješenja za koje ne znamo? 

Kad smo u nevolji, počnemo doista razmišljati - a tu i potpore pomažu. Sjetimo se kako se na početku pandemije korone tvrdilo kako je stvoriti cjepivo protiv takvog virusa nemoguće. Pogledajte i današnje LED žarulje: još prije tridesetak godina bi se i Nobelovci zaklinjali kako je takva svjetleća dioda neizvodiva. A utrka u kroćenju vodika da on više ne bi bio skuplji od šampanjca je već otvorena.

aš (ard)

 

Preskoči sljedeće područje Aktualno na početnoj stranici

Aktualno na početnoj stranici

Preskoči sljedeće područje Ostale teme