Uložení vodíku z elektrolýzy a palivové články
Vodík: problém ukládání
- října 2007
Musíme prozkoumat všechny možné formy výroby a ukládání energie. Jednou z nich je zvláště lákavá – elektrolýza vody. Vodík je podstatou neznečišťující palivo, protože výsledkem jeho spalování je... voda. Můžeme si tedy dovolit snít o obrovských instalacích na rozlehlých pouštních územích u moře, které neustále rozkládají molekuly vody (např. mořské vody).
Čtenář, inženýr Alain Hubrecht z Bruselu, přináší několik přesnějších informací o vodíku jako palivu (zejména pro automobily).
DynetekTexaco Ovonic Hydrogen SystemsOvonicsChevronTexaco
O ukládání vodíku několik přesnějších informací:
Většina vozidel provozovaných na plynný vodík je dnes vybavena nádržemi při tlaku 350 barů (DaimlerChrysler nedávno oznámil, že jeho dodavatel pro jeho 60 F-Cell bude), ale GM již pracuje na prototypu s nádržemi při tlaku 700 barů. To má však své náklady, protože všechny čerpací stanice budou muset mít kompresory při 700 barů, které jsou drahé, a proto je velmi výhodná řešení nabízené společností (TOHS, výsledek společného vývoje mezi a ), které umožňuje spolehlivé a kompaktní ukládání vodíku při rozumnějším tlaku 105 barů.
Vynález TOHS spočívá v kovovém slitině, která vodík absorbuje a uvolňuje při zahřátí. Tento nový vývoj je účinnější než klasické kovové hydridy, což dokládá např. přestavba motoru Toyota Prius tak, aby fungoval na vodík. Jeho nádrž o objemu 60 litrů může obsahovat 3 kg vodíku, což dává vozidlu dojezd 200 km, zatímco klasická nádrž při stejném objemu a tlaku 350 barů by umožnila jen dojezd 100 km.
( ) Před zahájením hromadné výroby vozidel na vodík je třeba zvážit nevýhody vodíku: náklady na výrobu, náklady na ukládání a distribuci. Náklady na výrobu vodíku dosahují 8 €/kg v Německu. I když vezmeme v úvahu, že energie jednoho kilogramu vodíku odpovídá třem kilogramům benzínu, stojí to stále sedmkrát více než cena benzínu bez daní!
Stejně tak je ukládání vodíku v automobilu velmi nákladné: 1 000 €/kg. Pokud vezmeme v úvahu, že pro ujetí 100 km je potřeba jeden kilogram vodíku, pak by pro ujetí 500 km bylo třeba naložit 5 kg vodíku (nechám vás spočítat cenu ukládání). Samozřejmě za několik let budou automobilové výrobci hromadně vyrábět vozidla na vodík, což sníží náklady na ukládání (odhadované mezi 200 a 500 €/kg). Američané cílí na náklady kolem 70 €/kg do roku 2015.
Navíc není jen ukládání vodíku drahé, ale i samotný palivový článek. V současné době je 50 až 100krát dražší než spalovací motor. Palivový článek stojí 5 000 €/kW proti 50 €/kW (nebo 37 €/k) u klasického motoru. Výrobci doufají, že do roku 2010 sníží cenu na 200 až 1 000 €/kW. Ceny jsou tak vysoké, protože Nafion (polymer používaný v palivových článcích typu PEMFC) stojí 400 €/m²!
(Zdroj:
)
O ukládání vodíku několik přesnějších informací:
Většina vozidel provozovaných na plynný vodík je dnes vybavena nádržemi při tlaku 350 barů (DaimlerChrysler nedávno oznámil, že jeho dodavatel pro jeho 60 F-Cell bude), ale GM již pracuje na prototypu s nádržemi při tlaku 700 barů. To má však své náklady, protože všechny čerpací stanice budou muset mít kompresory při 700 barů, které jsou drahé, a proto je velmi výhodná řešení nabízené společností (TOHS, výsledek společného vývoje mezi a ), které umožňuje spolehlivé a kompaktní ukládání vodíku při rozumnějším tlaku 105 barů.
Vynález TOHS spočívá v kovovém slitině, která vodík absorbuje a uvolňuje při zahřátí. Tento nový vývoj je účinnější než klasické kovové hydridy, což dokládá např. přestavba motoru Toyota Prius tak, aby fungoval na vodík. Jeho nádrž o objemu 60 litrů může obsahovat 3 kg vodíku, což dává vozidlu dojezd 200 km, zatímco klasická nádrž při stejném objemu a tlaku 350 barů by umožnila jen dojezd 100 km.
( ) Před zahájením hromadné výroby vozidel na vodík je třeba zvážit nevýhody vodíku: náklady na výrobu, náklady na ukládání a distribuci. Náklady na výrobu vodíku dosahují 8 €/kg v Německu. I když vezmeme v úvahu, že energie jednoho kilogramu vodíku odpovídá třem kilogramům benzínu, stojí to stále sedmkrát více než cena benzínu bez daní!
Stejně tak je ukládání vodíku v automobilu velmi nákladné: 1 000 €/kg. Pokud vezmeme v úvahu, že pro ujetí 100 km je potřeba jeden kilogram vodíku, pak by pro ujetí 500 km bylo třeba naložit 5 kg vodíku (nechám vás spočítat cenu ukládání). Samozřejmě za několik let budou automobilové výrobci hromadně vyrábět vozidla na vodík, což sníží náklady na ukládání (odhadované mezi 200 a 500 €/kg). Američané cílí na náklady kolem 70 €/kg do roku 2015.
Navíc není jen ukládání vodíku drahé, ale i samotný palivový článek. V současné době je 50 až 100krát dražší než spalovací motor. Palivový článek stojí 5 000 €/kW proti 50 €/kW (nebo 37 €/k) u klasického motoru. Výrobci doufají, že do roku 2010 sníží cenu na 200 až 1 000 €/kW. Ceny jsou tak vysoké, protože Nafion (polymer používaný v palivových článcích typu PEMFC) stojí 400 €/m²!
(Zdroj:
)