Vodíkový motor: Jak funguje vodíkové auto

Vodíkový motor: Jak funguje vodíkové auto

Otázka ochrany životního prostředí se v automobilovém průmyslu stává stále častěji jedním z hlavních témat. Na jedné straně si lidé a automobilky uvědomují škodlivý dopad spalovacích motorů na člověka a přírodu, na druhé straně však přechod na alternativní druhy pohonu není v praxi zrovna jednoduchý. V případě elektromotorů musí být po celé zemi k dispozici dobíjecí stanice, občané potřebují odpovídající infrastrukturu i v domech a bytech a nová vozidla jako taková musí být schopna držet krok se spalovacími motory, a to jak z hlediska nákladů na údržbu, tak i dojezdu a jízdních vlastností vůbec.

Ale jak jsou na tom vodíková auta? Mnozí si jistě ještě vzpomenou, že dříve se na ně pohlíželo podobně jako dnes na vozy s elektrickým pohonem. Následující článek se bude zabývat jejich klady, zápory a vlastnostmi.

Stručný historický přehled

Vodík jako pohonná hmota na nás může působit jako novinka nebo alespoň jako nepříliš prozkoumaný zdroj pohonu, avšak skutečnost, že takové motory existovaly již dávno před nám známými spalovacími agregáty na bázi benzinu nebo nafty, by mohla leckoho překvapit. V roce 1807 navrhl francouzský průkopník Isaac de Rivaz první funkční vůz na vodíkový pohon. Vývoj a používání vodíkových motorů pokračovaly i na konci 19. století a následně. Teprve poté, co se na počátku 20. let minulého století definitivně prosadily spalovací motory, zmizely tyto pohonné jednotky z každodenního života lidí.

V současné době se sice dále rozvíjejí a optimalizují souběžně s elektromotory, které tak dobře známe, ale ve srovnání s nimi jsou na trhu zastoupeny mnohem méně. Příčiny tohoto trendu vysvětlíme mimo jiné níže.

Princip fungování vodíkového pohonu

Princip fungování vodíkového pohonu

Existuje mnoho dobrých důvodů pro vývoj alternativních pohonných systémů. Dva z nich zvlášť vynikají, a to závislost na omezeném množství zdrojů (ropa) a ekologické škody, které z takového využívání vyplývají.

Vodík je možné vyrábět ekologicky šetrnějším způsobem, než je tomu v případě surové ropy. Avšak je nezbytné dodržet určité předpoklady, například aby byla energie potřebná k produkci vyrobena ekologicky bezpečným způsobem. Rovněž je třeba minimalizovat a patřičně skladovat vedlejší produkty, které během tohoto procesu vznikají, namísto toho, aby se uvolňovaly do ovzduší.

Až na tyto překážky je samotné používání v motoru téměř neutrální vůči životnímu prostředí – při zpracování vodíku nevznikají žádné škodlivé výfukové plyny pro naši planetu a organismy žijící na ní.

A na jakém principu takový motor pracuje?

A na jakém principu takový motor pracuje?

Když se v dnešní době hovoří o vozidlech na vodíkový pohon, obvykle se tím myslí takzvané vozy s palivovými články. To znamená, že energie potřebná k pohonu, tj. elektřina, se generuje prostřednictvím těchto palivových článků. Konstruktéři automobilů k tomu využívají princip elektrolýzy, přičemž jej obracejí: Namísto štěpení vody na její složky, tj. vodík a kyslík, se oba prvky spojují za vzniku vody a tepelné energie. A právě tato energie se pak buď přímo využívá k pohonu elektromotoru vozidla, nebo se ukládá do akumulátoru a spotřebuje se například při nárůstu zatížení motoru.

Kromě samotného pohonného mechanismu využívají vodíková auta také princip rekuperace energie. To zase znamená, že tepelná energie vznikající při brzdění se hromadí v akumulátoru, aniž by bylo nutné spotřebovávat palivo.

Auto na vodík: výhody a nevýhody

Byl to samozřejmě pouze povrchní přehled, ale už z něj je patrné, že tyto typy vozidel jsou v podstatě také elektromobily, jejichž baterie se však nenabíjí přímo ze zdroje napájení. Místo toho používají své vlastní palivo, tedy ne zcela odlišně od klasických spalovacích motorů. Z této skutečnosti vyplývají jisté velké přednosti, ovšem i konkrétní slabiny tohoto druhu pohonu.

 Klady 
  • + Vodíková auta jsou lokálně bezemisní. Přívlastek „lokální“ je přitom zásadní, protože upřesňuje, že během provozu vozidla nejsou do ovzduší vypouštěny žádné látky škodlivé pro životní prostředí, avšak o výrobě vodíku neuvádí nic.
  • + Dostupnost suroviny vodíku. To je důležité zejména s ohledem na budoucí generace a celkovou životaschopnost systému.
  • + Rychlé doplňování paliva ve srovnání s mnohdy dlouhými dobami nabíjení bateriových e-aut.
  • + Tichý a plynulý zážitek z jízdy typický pro elektromobily.
 Zápory 
  • - Výroba vodíku je i nadále ekologicky náročná. Dokud nebude výrobní proces suroviny z hlediska životního prostředí neutrální, nemá ani lokální bezemisní provoz vozidla velkou hodnotu. Z dlouhodobého pohledu může být tato překážka jednou z největších a možná i nepřekonatelných bariér pro širší využití automobilů na vodíkový pohon.
  • - Velmi omezené možnosti tankování. Například v České republice je tato technologie teprve v počátcích a existuje pouze jedna neveřejná čerpací stanice na vodík. Dokonce u našeho většího souseda není situace nijak utěšující. Vezmeme-li v úvahu poměr celkového obyvatelstva a počtu čerpacích stanic, je i těch 100 tankovacích stanic v Německu opravdu málo.
  • - Problematická přeprava a skladování. Vodík je nejmenší a nejlehčí ze všech atomů, takže může unikat skrz různorodé materiály. Zvyšuje to náklady na skladování prvku. K tomu je třeba připočíst nepříjemnou okolnost, že přeprava zkapalněného vodíku musí probíhat při teplotě – 253 °C, což tyto náklady opět zvedá.
  • - Stejně nepříznivé pro peněženku jsou obvykle vysoké pořizovací ceny nových vozů na vodík. Nejenže jsou tato auta velice vzácná a dostupná jen v několika málo provedeních, ale jsou zároveň i dražší než běžná elektrická vozidla.
  • - Nebezpečí při dopravních nehodách. Vzhledem k tomu, že vodík je snadno hořlavý, vzrůstá v případě havárie, při níž dojde k poškození vodíkové nádrže, riziko požáru.

Souhrnně lze tedy říci, že vodíková auta mají vlastně pouze jednu významnou výhodu jak z hlediska společenského, tak soukromého: potenciální ekologická neutralita. Což je vskutku velké plus, které je však poněkud zakaleno tím, že produkce paliva není zrovna čistá a šetrná k životnímu prostředí. A i kdyby se tento problém podařilo v budoucnu vyřešit, stále zůstávají další slabé stránky a nedostatky systému, jež ho značně znehodnocují. Auta na vodík totiž nemusí soupeřit s benzinovými a naftovými motory, nýbrž se svými příbuznými, elektromobily poháněnými akumulátory. A teprve ve chvíli, kdy se stanou rovnocennými nebo dokonce lepšími, by se pro koupi takového vozu rozhodl podstatnější podíl společnosti.

Komentovat

Your email address will not be published. Required fields are marked *