name | autoweek.cz
Vědci varují před vlivem vodíku na globální oteplování
20.10.2021 | Vladimír Rybecký | Aktuality
Vědci varují, že vodík by mohl významnou měrou nepřímo přispívat ke skleníkovému efektu když uniká infrastrukturou a má interakci s metanem v atmosféře.
V loňském roce Evropská komise představila svou vodíkovou strategii s tím, že čistý vodík by mohl do roku 2050 pokrýt 24 % světové energetické poptávky a pomoci dekarbonizovat i jinak těžko řešitelná průmyslová odvětví, jako jsou výroba oceli a chemický průmysl.
Vodík je potenciální skleníkový plyn
Vodík při spalování uvolňuje pouze vodní páru, což přimělo politiky vkládat do tohoto plynu velké naděje jakožto ideálního způsobu řešení změny klimatu. Jenže samotný vodík je nepřímým přispěvatelem ke globálnímu oteplování, jak uvedl hlavní vědecký pracovník neziskové skupiny Environmental Defense Fund (EDF) Steven Hamburg. Vliv vodíku na klima zatím zůstává z velké části neprozkoumaný. „Vodík je krátkodobě nepřímý skleníkový plyn, který je v okamžiku svého uvolnění 200x účinnější než oxid uhličitý při porovnání kilogram za kilogram,“ uvedl Steven Hamburg.
Steven Hamburg, který působil jako hlavní autor Mezivládního panelu OSN pro změnu klimatu IPCC, uvádí, že vodík je problematický, protože interaguje s metanem v atmosféře: „Vodík, který uniká do atmosféry, je silným skleníkovým plynem, protože prodlužuje účinek metanu v atmosféře, což způsobuje, že nadále přispívá ke skleníkovému efektu. Vodík s ním reaguje za vzniku troposférického ozónu, který také přispívá ke skleníkovému efektu. A vodík se ve stratosféře také slučuje na vodní páru, což také přispívá ke skleníkovému efektu.“
„Vodík je tak silným nepřímým skleníkovým plynem, že by mohl podkopat klimatické přínosy úsilí v oblasti dekarbonizace. Když se vezmou v úvahu tyto atmosférické efekty, klimatický přínos nahrazení fosilních paliv vodíkem bude méně jednoznačný, i když se vyrábí z obnovitelné elektřiny,“ varovala vedoucí vědecká pracovnice v oblasti klimatu v EDF Ilissa Ocková.
Velká sázka na vodíkovou budoucnost
Když v loňském roce představila svou vodíkovou strategii, stanovila Evropská komise jasnou prioritu rozvoje obnovitelného vodíku, vyráběného převážně s využitím čistých zdrojů, jako jsou větrná a sluneční energie. V Evropě země jako jsou Francie nebo Německo přijaly vlastní vodíkové strategie podpořené vládními zdroji v miliardách eur.
„Potřebujeme zelený vodík pro náš energeticky náročný průmysl, dálkovou dopravu i sezónní ukládání energie,“ řekla německá europoslankyně Henrike Hahnová. „Komise je odhodlána dosáhnout ještě větší růst využití vodíku. Vodík se v posledních dvou letech prosadil a mnoho členských států EU zařadilo programy zavádění vodíku do svých národních plánů obnovy,“ dodala Sarah Nelenová, zástupkyně štábu viceprezidenta Komise odpovědného za evropský Zelený úděl Franse Timmermanse. Tyto plány však nyní hrozí, že budou zpochybněny kvůli potenciálnímu úniku vodíkové infrastruktury.
Je potřeba více měření a další výzkum
„Míra prospěšnosti zeleného vodíku pro klima bude záviset na tom, kolik vodíku nakonec uniká. Současné měřicí systémy mají práh detekce, který je příliš vysoký, což znamená, že úniky se v současné době nedostatečně hlásí. V důsledku toho nevíme, kolik vodíku v současné době uniká. Proto potřebujeme další výzkum a měření, abychom lépe porozuměli riziku úniku vodíku,“ řekla Ocková.
Také další vědci potvrzují, že únik vodíku by mohl představovat klimatické riziko, ale dodávají, že rozsah problému vyžaduje další výzkum. „Problém je pravděpodobně nedostatečně prozkoumán,“ řekl vedoucí vědecký pracovník vládou financovaného Postupimského institutu pro výzkum klimatických dopadů Falko Ueckerdt.
Vědci z institutu CICERO v Oslu patří mezi ty, kteří zkoumají klimatické dopady vodíku. Předběžný výzkumný dokument, zveřejněný na jejich webových stránkách, uvádí: „Emise plynného vodíku do atmosféry mohou velmi pravděpodobně způsobit globální oteplování prostřednictvím nepřímých účinků.“ Představitelé z institutu CICERO ale dodávají, že bude potřeba uskutečnit další měření.
„Vědci, kteří se touto otázkou zabývali, vytvořili paralely mezi vodíkem a metanem. Tvrdí, že tyto dva plyny mají podobné tendence unikat z potrubí a jiných zařízení,“ řekl ředitel výzkumu pokročilých energetických technologií v americká ekologické organizaci Clean Air Task Force (CATF) Mike Fowler. Běžné údaje o úniku metanu se podle Ueckerdta pohybují mezi 0,5 % a 3 %. Vzhledem k tomu, že molekuly vodíku jsou podstatně menší než metan, jedna tuna spotřeby vodíku by mohla být provázena únikem mezi 5 až 30 kg plynu. Únik 5 až 30 kg by měl stejný dopad na klima jako 1 až 6 tun ekvivalentu CO2 vzhledem k 200násobné účinnosti skleníkového efektu.
Menší riziko úniku
Přesto existuje mnoho důvodů se domnívat, že únik vodíku bude mnohem omezenější. Jeden z hlavních zdrojů úniku metanu, plynové vrty, v produkčním řetězci vodíku nepředstavuje problém. „Vodík je také mnohem dražší než zemní plyn, což vytváří potřebu zabránit jeho úniku z infrastruktury. Navíc bezpečnostní protokoly pro vodík jsou vyšší než pro zemní plyn, což obvykle snižuje riziko úniku,“ uvedl expert na vodík v německém think-tanku Agora Energiewende Gniewomir Flis.
Existuje také bezpečnostní hledisko. „S použitím vysokého tlaku, potřebného pro přenosové systémy na vodík, by únik mohl způsobit katastrofu kvůli jeho vysoké hořlavosti. Je proto nutné minimalizovat únik už ze základních bezpečnostních důvodů,“ vysvětlil Flis. Také řekl, že neočekává přepravu vodíku v nízkotlakých sítích, které jsou náchylnější k úniku. Jelikož tyto sítě se používají pro vytápění domácností je nepravděpodobné, že by zde vodík hrál významnou roli.
Vodík je potenciální skleníkový plyn
Vodík při spalování uvolňuje pouze vodní páru, což přimělo politiky vkládat do tohoto plynu velké naděje jakožto ideálního způsobu řešení změny klimatu. Jenže samotný vodík je nepřímým přispěvatelem ke globálnímu oteplování, jak uvedl hlavní vědecký pracovník neziskové skupiny Environmental Defense Fund (EDF) Steven Hamburg. Vliv vodíku na klima zatím zůstává z velké části neprozkoumaný. „Vodík je krátkodobě nepřímý skleníkový plyn, který je v okamžiku svého uvolnění 200x účinnější než oxid uhličitý při porovnání kilogram za kilogram,“ uvedl Steven Hamburg.
Steven Hamburg, který působil jako hlavní autor Mezivládního panelu OSN pro změnu klimatu IPCC, uvádí, že vodík je problematický, protože interaguje s metanem v atmosféře: „Vodík, který uniká do atmosféry, je silným skleníkovým plynem, protože prodlužuje účinek metanu v atmosféře, což způsobuje, že nadále přispívá ke skleníkovému efektu. Vodík s ním reaguje za vzniku troposférického ozónu, který také přispívá ke skleníkovému efektu. A vodík se ve stratosféře také slučuje na vodní páru, což také přispívá ke skleníkovému efektu.“
„Vodík je tak silným nepřímým skleníkovým plynem, že by mohl podkopat klimatické přínosy úsilí v oblasti dekarbonizace. Když se vezmou v úvahu tyto atmosférické efekty, klimatický přínos nahrazení fosilních paliv vodíkem bude méně jednoznačný, i když se vyrábí z obnovitelné elektřiny,“ varovala vedoucí vědecká pracovnice v oblasti klimatu v EDF Ilissa Ocková.
Velká sázka na vodíkovou budoucnost
Když v loňském roce představila svou vodíkovou strategii, stanovila Evropská komise jasnou prioritu rozvoje obnovitelného vodíku, vyráběného převážně s využitím čistých zdrojů, jako jsou větrná a sluneční energie. V Evropě země jako jsou Francie nebo Německo přijaly vlastní vodíkové strategie podpořené vládními zdroji v miliardách eur.
„Potřebujeme zelený vodík pro náš energeticky náročný průmysl, dálkovou dopravu i sezónní ukládání energie,“ řekla německá europoslankyně Henrike Hahnová. „Komise je odhodlána dosáhnout ještě větší růst využití vodíku. Vodík se v posledních dvou letech prosadil a mnoho členských států EU zařadilo programy zavádění vodíku do svých národních plánů obnovy,“ dodala Sarah Nelenová, zástupkyně štábu viceprezidenta Komise odpovědného za evropský Zelený úděl Franse Timmermanse. Tyto plány však nyní hrozí, že budou zpochybněny kvůli potenciálnímu úniku vodíkové infrastruktury.
Je potřeba více měření a další výzkum
„Míra prospěšnosti zeleného vodíku pro klima bude záviset na tom, kolik vodíku nakonec uniká. Současné měřicí systémy mají práh detekce, který je příliš vysoký, což znamená, že úniky se v současné době nedostatečně hlásí. V důsledku toho nevíme, kolik vodíku v současné době uniká. Proto potřebujeme další výzkum a měření, abychom lépe porozuměli riziku úniku vodíku,“ řekla Ocková.
Také další vědci potvrzují, že únik vodíku by mohl představovat klimatické riziko, ale dodávají, že rozsah problému vyžaduje další výzkum. „Problém je pravděpodobně nedostatečně prozkoumán,“ řekl vedoucí vědecký pracovník vládou financovaného Postupimského institutu pro výzkum klimatických dopadů Falko Ueckerdt.
Vědci z institutu CICERO v Oslu patří mezi ty, kteří zkoumají klimatické dopady vodíku. Předběžný výzkumný dokument, zveřejněný na jejich webových stránkách, uvádí: „Emise plynného vodíku do atmosféry mohou velmi pravděpodobně způsobit globální oteplování prostřednictvím nepřímých účinků.“ Představitelé z institutu CICERO ale dodávají, že bude potřeba uskutečnit další měření.
„Vědci, kteří se touto otázkou zabývali, vytvořili paralely mezi vodíkem a metanem. Tvrdí, že tyto dva plyny mají podobné tendence unikat z potrubí a jiných zařízení,“ řekl ředitel výzkumu pokročilých energetických technologií v americká ekologické organizaci Clean Air Task Force (CATF) Mike Fowler. Běžné údaje o úniku metanu se podle Ueckerdta pohybují mezi 0,5 % a 3 %. Vzhledem k tomu, že molekuly vodíku jsou podstatně menší než metan, jedna tuna spotřeby vodíku by mohla být provázena únikem mezi 5 až 30 kg plynu. Únik 5 až 30 kg by měl stejný dopad na klima jako 1 až 6 tun ekvivalentu CO2 vzhledem k 200násobné účinnosti skleníkového efektu.
Menší riziko úniku
Přesto existuje mnoho důvodů se domnívat, že únik vodíku bude mnohem omezenější. Jeden z hlavních zdrojů úniku metanu, plynové vrty, v produkčním řetězci vodíku nepředstavuje problém. „Vodík je také mnohem dražší než zemní plyn, což vytváří potřebu zabránit jeho úniku z infrastruktury. Navíc bezpečnostní protokoly pro vodík jsou vyšší než pro zemní plyn, což obvykle snižuje riziko úniku,“ uvedl expert na vodík v německém think-tanku Agora Energiewende Gniewomir Flis.
Existuje také bezpečnostní hledisko. „S použitím vysokého tlaku, potřebného pro přenosové systémy na vodík, by únik mohl způsobit katastrofu kvůli jeho vysoké hořlavosti. Je proto nutné minimalizovat únik už ze základních bezpečnostních důvodů,“ vysvětlil Flis. Také řekl, že neočekává přepravu vodíku v nízkotlakých sítích, které jsou náchylnější k úniku. Jelikož tyto sítě se používají pro vytápění domácností je nepravděpodobné, že by zde vodík hrál významnou roli.
Další články
© 2024 autoweek.cz. Veškerá práva vyhrazena | O autoweek.cz