Vodík je momentálně v kurzu, stále víc slyšíme o jeho aplikaci v dopravě, energetice nebo třeba v průmyslu. Málo se ale mluví o českých firmách, které vodíkové technologie přímo vyvíjejí a uvádějí do praxe. Příkladem je LeanCat, start-up založený v roce 2016, který dnes úspěšně dodává testovací stanice nebo palivové články do zahraniční. Povídali jsme si s jeho spoluzakladatelem a výkonným ředitelem Vladimírem Matolínem, který je zároveň profesorem na MFF UK.
Na úvod bude dobré připomenout, proč je o vodík v poslední době tak velký zájem. Je to totiž jedna z technologií, která umožňuje jak ukládat přebytky obnovitelných zdrojů energie, tak do nějaké míry nahradit plyn. A jeho výroba může být bezemisní. “Elektrolýzou můžeme z vody vyrobit vodík a potom zpětně z vodíku elektřinu a vodu. Tím vzniká udržitelný vodíkový cyklus, který samozřejmě má nějakou energetickou náročnost. Ale může probíhat zcela bez emisí CO2 a nezatěžuje životní prostředí. Pokud vstupní elektřina pochází z přebytků obnovitelných zdrojů energie, jde o takzvaný zelený vodík, tak získáme ideální zdroj energie,” popisuje Vladimír Matolín hlavní princip.
A potvrzuje, že zatímco před pár lety se význam vodíku oceňoval hlavně ve schopnosti ukládat energii a zajišťovat tak vybalancování sítě, v dnešních plánech role tohoto bezbarvého plynu roste hlavně kvůli tomu, že by mohl usnadnit odklon od ruských fosilních paliv.
PUSŤTE SI CELÝ DÍL na Apple podcastech, Spotify, Podcastech Google nebo Anchoru.
“Celý problém obnovitelných zdrojů energie je, že jsou nepredikovatelné. Hraje roli počasí, v zimě jsou výkony horší, u větrné energie se výkon nedá předvídat. Fotovoltaiky a větrné elektrárny potřebují, aby se spolu s nimi řešilo balancování, když jsou přebytky, musíme tu energii někam uložit, a když není dost energie, musíme ji odněkud získat zpátky. Vodík je v tomto nejflexibilnější médium. Největší účinnost má samozřejmě přečerpávací elektrárna, ale třeba na Baltu nejsou kopce a tam ji prostě nepostavíte. Takže vodík patří mezi nejnadějnější médium, které se dá pro balancování sítí využít,” shrnuje profesor Matolín roli, kterou může vodík sehrát pro rozvoj obnovitelných zdrojů. “V současnosti se ale víc skloňuje jako náhrada plynu. Pořád platí jeho role v dekarbonizaci, ale válka na Ukrajině zamíchala kartami a náhrada zemního plynu je aktuálnější téma.”
Sám se vodíkovými technologiemi začal zabývat před víc než 15 lety. “Tehdy jsme byli spolu s VŠCHT asi jediní. Za tu dobu jsme si získali poměrně pěkný náskok, máme i nějaké patenty. Řešili jsme hlavně katalyzátory, protože v palivových článcích a vodních elektrolyzérech na principu protonově vodivé membrány jsou potřeba vzácné kovy jako platina a iridium. A je tu samozřejmě tendence tuto potřebu vzácných kovů snižovat, případně je nahradit něčím jiným,” popisuje vědec začátky svého podnikání. To mělo zpočátku spíš charakter výzkumné a vývojové práce, aplikace na sebe ale nenechala dlouho čekat. V roce 2016 spolu s Daliborem Dědkem (majitelem českého holdingu Jablotron) založili start-up LeanCat. Ten se nezaměřil přímo na samotné katalyzátory, ale spíš na testovací stanice pro další vývoj.
Na katalyzátory bylo moc brzo, ale podpora vývoje se vyplatila
“Chtěli jsme dělat katalyzátory, ostatně LeanCat znamená štíhlý katalyzátor a nemá to s kočkou nic společného. V té době tomu ale podmínky nebyly nakloněné, firem bylo málo a spotřebu kovů až tak neřešily. Tak jsme se začali věnovat něčemu, co potřebují všichni výzkumníci zaměření na palivové články a vodní elektrolyzéry, začali jsme vyvíjet vlastní testovací stanice,” vysvětluje hlavní pilíř úspěšného českého start-upu.
Jak celý mechanismus funguje a k čemu jsou testovací stanice potřebné? “Palivový článek je to, co přeměňuje vodík na elektrickou energii, a vodní elektrolyzér je to, co přeměňuje vodu na vodík a kyslík. Dneska se do elektrolyzérů používají drahé kovy, kterých nemusí být dostatek, proto se velká část výzkumů soustředí na efektivitu a na to, aby se pro výzkum a vývoj potřeba těchto kovů snížila. Každý, kdo se v této oblasti výzkumu pohybuje, potřebuje testovací zařízení, což je zařízení, které dokáže sbírat data a simulovat všechny možné provozní podmínky,” popisuje ve stručnosti Vladimír Matolín.
Nápad s testovacími stanicemi měl úspěch. “Dnes jsme vyprodaní skoro na 2 roky dopředu, víc než 95 % odbytu jde do zahraničí, máme dealery ve Velké Británii, jednáme s Německem, Švýcarskem, Rakouskem. Daří se nám a kvalitou konkurujeme korporátním firmám, které to vyrábějí ve velkém – máme třeba kratší dodací lhůty. V tendrech šlapeme na paty i těm velkým firmám,” popisuje profesor Matolín.
V Česku přešlapujeme na místě. Jako se vším
Ačkoliv česká firma na vodíkových technologiích prosperuje, v Česku to žádný velký dopad nemá. Přesněji, Česko před vodíkovými technologiemi trochu přešlapuje na místě. “To je obecný problém, Česko rádo přešlapuje úplně ve všem, co se začíná odněkud šířit. Je to dáno neochotou snížit byrokracii, u nás něco postavit je takříkající na mrtvici. Zkostnatělá státní správa je brzdou i při pokroku v udržitelné energetice, přestože všichni vědí, že se řítíme do průšvihu,” říká výzkumník a jedním dechem dodává, že se v posledních měsících a letech přeci jen něco posouvá.
“Přístup v Česku se mění, před dvěma lety tu bylo hodně lidí, kteří vodík považovali za nesmysl, že je drahý a jeho účinnost je malá. Jenže to jsou relativní pojmy. Účinnost vždycky musíme porovnat s jinými technologiemi a ne absolutně. V tuto chvíli navíc nemáme nic lepšího, co by se dalo využít. Když chceme obnovitelné zdroje ve velkém, tak vodík potřebujeme.”
A kde vidí do budoucna nevětší potenciál pro uplatnění vodíku? V první řadě v energetice a dopravě. “Do balancování patří i to, že když třeba vodík vyrobíme z energie ze slunce, můžeme ho rovnou použít například ve vodíkových autech nebo vlacích. Ty mají podobný princip jako elektroauta, jen si s sebou vozí vodíkovou nabíječku. Přirozenou cestou tedy tu vyrobenou energii někam uložíme a spotřebujeme ji tak, jak je zrovna potřeba.
To je velká výhoda pro mobilitu, zejména pro tu dálkovou. V osobní dopravě nakonec rozhodne trh, jaký bude podíl elektromobilů a jiných typů paliv, ale u dopravních prostředků typu autobusy, vlaky nebo nákladní vozy, nebo tam, kde se jezdí daleko, má vodík jasné výhody. Je to mimo jiné problém hmotnosti, protože baterie jsou sice efektivní, ale těžké. Proto je perspektiva vodíku v oblasti té těžké dopravy, kdežto u té lehké bude platit, že čím menší vůz, tím spíš bude na baterky,” vysvětluje profesor Matolín.
Spotřeba vodíku v průmyslu bude obrovská. Ale praktický je i v menších aplikacích
Největším spotřebitelem vodíku je ovšem průmysl. S očekávanou dekarbonizací naroste průmyslová spotřeba vodíku zásadním způsobem a dosud není dořešené, odkud takové množství bude pocházet. “Gigawatty elektrolyzérů se budou instalovat v nejbližších letech. Průmysl potřebuje vodíku víc než doprava,” potvrzuje expert na vodíkové technologie.
V masivních průmyslových řešeních český LeanCat asi nebude hrát klíčovou roli. “Na velké průmyslové aplikace jsou potřeba elektrolyzéry o obřích velikostech, napojené na velké solární parky, to není naše cesta, je to obrovsky investičně náročné. Tyto firmy navíc rostou po světě poměrně rychle a představa, že bychom v LeanCatu v tomto konkurovali Siemensu, není reálná. Chceme se soustředit na distribuované zdroje vodíku, tedy menší jednotky, ale ve velkém množství,” říká o perspektivách úspěšného start-upu jeho spoluzakladatel.
“Aktuálně startujeme třeba projekt s investičním fondem Hydrogen2, jmenuje se to Home Backup. Typicky v rodinném domě ukládáme do vodíku přebytky vyrobené energie, aby se dala použít v zimě. Nebo jednáme s firmou, která má velkou spotřebu plynu, a chtěla by si přimíchávat vodík z elektřiny ze solární střechy. Pak jsou to plničky třeba pro dopravní podniky, kde dává největší smysl vyrobit si vodík na místě. Soustředíme se na projekty, které stojí na tom, že se vyrobený vodík spotřebuje na místě. Shodou okolností v podobném záměru jednáme se start-upem ze Silicon Valley, který po nás chce nacenit stovky až tisíce malých elektrolyzérů na podobné účely,” přibližuje konkrétní příklady projektů, na kterých pracuje.
“Aktuálně řešíme hlavně navýšení výrobní kapacity, pak potřebujeme také spoustu lidí na uvedení testovacích stanic do provozu. To jsou z velké části lidé s IT vzděláním. Naším cílem taky je nevyrábět jen elektrolyzéry, ale rovnou celé generátory. Máme i část činnosti, která se soustředí na výrobu syntetického plynu a syntetických paliv,” uzavírá profesor Vladimír Matolín.
CHCETE DOSTÁVAT nové díly, články a přehledy do mailu? Napište se do našeho newsletteru a nic vám neuteče.
Energie bez emisí
Podcast projektu Energie bez emisí přináší rozhovory s výraznými a inspirativními osobnostmi a odborníky ze světa bezemisní energetiky, obnovitelných zdrojů i nových technologií. Pustit si nás můžete na Apple podcastech, Spotify, YouTube, Podcastech Google a Anchoru.
