Zelený vodík by sa mohol vyrábať aj v košickom ZEVO

Okrem obnoviteľných zdrojov sa zelený vodík môže vyprodukovať aj z odpadu pri jeho energetickom zhodnotení.

V rámci boja proti fosílnym palivám a ich negatívnemu vplyvu na klímu sa stále častejšie spomína ich alternatíva v podobe zeleného vodíka. Tento plyn má byť jedným z “driverov“ pre dosiahnutie uhlíkovej neutrality Európskej únie do roku 2050, čo je cieľ v rámci Green Dealu. Nenápadný plyn môže pomôcť ozelenieť najmä ťažký priemysel a nákladnú dopravu, kde sa emisie znižujú veľmi ťažko. 

Využitie na Slovensku

Minulý rok slovenská vláda schválila Národnú vodíkovú stratégiu, ktorá s vodíkom počíta ako s komoditou budúcej vyspelej ekonomiky. Tento plyn by sa mal využívať najmä v nákladnej či vlakovej doprave, neskôr aj v energetike.

V keramickom a potravinárskom priemysle by sa mohlo využívať až 80% modrého alebo zeleného vodíka. Oceliarne a cementárne majú tiež potenciál na nasadenie zeleného vodíka ako paliva. 

Farba vodíka sa posudzuje podľa  množstva emisií  CO2, ktoré sú spojené s výrobou elektrickej energie použitou v elektrolyzéroch na jeho výrobu. “Čím je elektrická energia nízkoemisnejšia z pohľadu CO2, tým “zelenší” môže byť aj vodík, “ vysvetľuje Ladislav Halász, technický riaditeľ Kositu. 

Košická odpadárska firma Kosit má už reálne plány na výrobu vodíka z odpadu. Pripravuje štúdiu uskutočniteľnosti, ktorá je vstupným podkladom pre projekt, ktorý bude následne podliehať posudzovaniu vplyvov na  životné prostredie (EIA). 

Kosit láka výroba vodíka v ZEVO

„Vodík budeme vyrábať elektrolýzou vody s pomocou elektriny a tepla, ktoré vyrábame v našom košickom zariadení na energetické využitie odpadu (ZEVO) z nerecyklovateľného odpadu.  Energia použitá na výrobu vodíka bude z obnoviteľných zdrojov a náš vodík bude možné označiť ako zelený,“ vysvetľuje Halász. 

Ročne by v Kosite vedeli vyrobiť asi 670 ton vodíka. Plánujú využiť tri elektrolyzéry, každý s výkonom  1 MW elektriny. Vodík vyrobený z jedného elektrolyzéra by stačil na výrobu paliva do 50 prímestských vodíkových autobusov v kraji.

Kosit začiatkom mája podpísal memorandum o vzájomnom porozumení a spolupráci s Košickým samosprávnym krajom práve v oblasti výroby vodíka.

”Inšpirovali sme sa podobným modelom, ktorý funguje od roku 2020 vo Wuppertale,“ povedal k projektu Marián Christenko, generálny riaditeľ Kositu. V nemeckom meste ročne vyrobia toľko vodíka, koľko stačí na pohon 20 vodíkových autobusov, pričom pripravujú rozšírenie produkcie. Christenko odhadol, že rovnakú technológiu by v Košiciach vedeli spustiť najneskôr v roku 2026.

Zelený vodík zo slnka nestačí

Na Slovensku by sa mohol zelený vodík vyrábať aj v Jaslovských Bohuniciach, kde vyrastie nový fotovoltaický park. Elektráreň by mala byť v prevádzke koncom novembra 2023 a vyrábať by mala asi 150 ton zeleného vodíka ročne. Ten by mohol slúžiť aj na pohon regionálnych autobusov.

Pribúdať by mali aj vodíkové tankovacie stanice. Predpokladá sa, že do roku 2030 ich bude k dispozícii okolo 25, a to pre osobné automobily, autobusy, nákladnú dopravu, ale aj regionálne vlaky.

Spomenuté projekty sú však len v začiatkoch a pomerne malé. Ak by Slovensko chcelo splniť  európsky plán Fit for 55 ohľadom výroby vodíka, tak by malo v tejto dekáde zvýšiť výrobu bezemisného vodíka na približne 120-tisíc ton ročne. 

Podľa odborníkov to nie je možné urobiť len elektrolýzou s pomocou elektriny z obnoviteľných zdrojov (OZE). Potrebovali by sme postaviť veľké množstvo solárnych aj veterných elektrárni. Využiť by sa preto mohol aj komunálny odpad.  

„Technický potenciál výroby vodíka z nerecyklovateľného komunálneho odpadu je 70-tisíc ton ročne,” uviedol pre TASR predseda Národnej vodíkovej asociácie Slovenska Ján Weiterschütz.

Okrem spomenutého plánu Kositu sú na Slovensku aj ďalšie projekty v oblasti spracovania nerecyklovateľného odpadu na biometán a vodík. Spoločnosť Veolia Energia plánuje v Žiari nad Hronom výstavbu dvoch liniek, ktoré by mali zhodnotiť odpad na výrobu syntézneho plynu na výrobu tepla. Plyn, ktorý sa nepoužije v turbíne bude spracovaný na čistý biometán a zelený vodík v objeme 4,7-tisíc ton ročne. To by mohlo pokryť napríklad spotrebu paliva pre SAD Zvolen.

Druhy vodíka podľa zdroja

Cena je stále vysoká

Prekážkou v masívnom použití vodíka je jeho cena. Tá nie je v súčasnosti konkurencieschopná v porovnaní s fosílnymi palivami. Cena zeleného vodíka sa dnes pohybuje okolo päť eur na kilogram. Európska únia chce do roku 2030 znížiť náklady na jeho výrobu pod 1,8 eur za kilogram. Cena zemného plynu v dôsledku rusko-ukrajinskej vojny síce stúpa, ale stále je relatívne lacný. Cena stlačeného zemného plynu (CNG) sa pohybuje na úrovni 1,6 eura za kilogram. Benzín aj nafta stoja tiež necelé dve eurá za liter. 

Podľa odborníkov ak štát podporí vodíkové technológie ako sú napríklad výkonné elektrolyzéry, tak by sa postupne cena vodíka mohla približovať fosílnym palivám. „Bod zlomu by nastal v momente, kedy by sme dokázali vyrábať vodík za jedno euro za kilogram,“ hovorí Gniewomir Flis, odborník na vodík z think-tanku Agora Energiewende pre portál Euractiv.

Náročná výroba  

Problém vodíka, ako paliva či zdroja energie, je aj v tom, že sa zväčša vyrába z fosílnych palív alebo z vody elektrolýzou. Na výrobu 1 kilogramu vodíka a 8 kilogramov kyslíka je nutné použiť 8,92 litra demineralizovanej vody. Môže sa to zdať veľa, ale na spracovania ropy sa použije o 40 % viac vody, ako počas jej elektrolýzy, uvádza Národná vodíková asociácia Slovenska. 

Podľa zdroja výroby sa vodík rozdeľuje do štyroch skupín od zeleného až po šedý. Až 96 % dnešnej produkcie tvorí šedý vodík, ktorý sa vyrába zo zemného plynu, čo je fosílne palivo. Len 4 % z výroby je ekologickejší vodík. Ten je vyrábaný z OZE najmä s využitím veternej a slnečnej energie. Európska komisia odhaduje, že 24 % celosvetovej spotreby energie v roku 2050 bude pokrývať práve vodík. Pre Európu sa odhady pohybujú medzi 9 a 14 %. 

Balíček opatrení Európskej únie Fit for 55 predpokladá, že do roku 2030  bude polovica množstva vodíka využívaného v priemysle nahradená jeho zelenou formou.

Problém je, že OZE, ktoré by bolo možné použiť na výrobu zeleného vodíka, zatiaľ nie je dostatok. Musí sa do nich vo veľkom investovať, čo by mal podporovať Green Deal. EÚ plánuje v nasledujúcich rokoch masívne investovať aj do vývoja vodíkovej technológie. 

Alternatívne zdroje

Vedci v súčasnosti skúmajú tiež ďalšie možnosti produkcie vodíka. Existuje množstvo termochemických reakcií, ktorých výsledným produktom je aj vodík. Oproti elektrolýze by tento spôsob bol vo výhode, pretože nepotrebuje priamo elektrickú energiu, ale stačí mu aj teplo, ktoré je vedľajším produktom mnohých iných procesov.