Vodík, pohon budoucnosti

Musíme změnit pohon našich automobilů, hřímal George Bush nedávno před Kongresem ve své Zprávě o stavu Unie, v níž prosazoval překročit obzor ekonomiky založené na ropě. Pro Američany by to znamenalo vzdát se oblíbených sportovních off- roadů a začít investovat do automobilů jezdících na dřevoplyn, etanol či do hybridních vozů. Ačkoli tato myšlenka není nová, otevřeným problémem stále zůstává, jaká technologie nás bude v budoucnu posunovat po silnicích v masovém měřítku. Netřeba si namlouvat, že Bushova výzva k přechodu na alternativní zdroje má něco společného s objeveným citem pro ekologické otázky.

Naftařům z Texasu je více než škodlivé emise nepohodlná závislost USA na dovážené ropě, která se nerýmuje s jeho představou o světové mocnosti. Čtyři desetiny importované ropy spolyká právě americký automobilismus. Vedle toho, že se černé zlato dováží z nestabilních oblastí, kde si tamní vládci zvykli příležitostně vydírat hrozbou "utažení kohoutků", je už obecně známý fakt, že rostoucí poptávka tlačí ceny ropy stále vzhůru a že její celosvětové zásoby vystačí jen na zhruba 40 let. Rozbuškou rozvoje alternativ se stala ropná krize v 70. letech. Od té doby se ve vozech začíná uplatňovat řada náhradních zdrojů, ať už jde o biopaliva, zemní plyn, či vodík. Že lze jezdit na leccos, si již léta ověřují třeba někteří soukromí zemědělci v Bavorsku, kteří si zvykli nalévat do svých upravených traktorů a automobilů místo nafty řepkový olej (sami si ho vylisují z vypěstovaných semen a zbylým šrotem ještě nakrmí dojnice). Rostlinné oleje, ať už řepkový, slunečnicový, sójový, nebo palmový, mohou být také přeměněny na bionaftu, což je směs lihu, recyklovaných tuků a rostlinného oleje. Tu lze užít v čisté podobě nebo ji jako směs přidávat do tradiční nafty. Jiným biopalivem je etanol, česky líh. Ten se užívá jako součást benzinu či jako jeho většinová náhrada. Tento pohon se stal oblíbeným zejména v Brazílii, kde napájí více než polovinu z celého počtu vozidel. Líh se pak vyrábí fermentací například cukrové řepy, obilí nebo dalších rostlin, přičemž jde o proces podobný vaření piva. Do budoucna se také počítá s tím, že bude ekonomicky výhodné vyrábět bioetanol ze dřeva a slámy.

Sériové hybridy

Rostoucí cena pohonných hmot zvyšuje také zájem o auta s nižší spotřebou. K těmto řešením patří takzvané hybridní vozy. Jejich pohon užívá kombinaci klasického spalovacího motoru a elektromotoru. Akceleraci vozu zajišťují oba motory současně a nadbytečná energie ze spalovacího motoru slouží k nabíjení akumulátoru. Podle okolností jízdy automobil využívá režim, který je nejvýhodnější, spotřeba je nízká zejména při pohybu ve městě. U hybridů se již začalo se sériovou výrobou. První přišla s vozy s kombinovaným pohonem Toyota, první generace Priusu se začala vyrábět v roce 1997. Dvojí pohon nabízí také Honda (Civic Hybrid, Insight, Accord Hybrid).

Plyn přežije ropu

Hojně označovaným náhradníkem ropných paliv je zemní plyn. "Je zřejmé, že jeho zásoby vydrží o mnoho desítek let déle než ropa," říká Michal Takáts, profesor z Ústavu vozidel a letadlové techniky Fakulty strojní ČVUT v Praze. Proto by podle něho bylo vysoce racionální jím už nyní nahrazovat ropné produkty. Prvenství v užití zemního plynu si drží Argentina, kde na tento pohon jezdí více než milion aut, v Evropě vede Itálie s počtem okolo 380 tisíc. Také v tuzemsku se na přelomu 80. a 90. let zdálo, že dojde k rozšíření aut poháněných plynem. "Posléze však zájem opadl," dodává Takáts. Rozšíření často brání takzvaný syndrom slepice a vejce: když nejsou k dispozici plnicí stanice zemního plynu, tak si takové auto nikdo nechce pořizovat, a když nejsou auta, tak kdo by se stavěl s plničkami. Zemní plyn má přitom kromě velkých zásob i tu výhodu, že nemá problémy s emisními limity a lze ho užívat i v benzinových spalovacích motorech. Obtíží je jeho uskladnění ve vozidle: nádrž se stlačeným plynem má značné rozměry a váhu. Dlouhodobou nevýhodou zemního plynu je jeho fosilní podstata. Dříve či později tedy jeho zásoby dojdou a bude třeba přejít na jiný zdroj. S největší nadějí se vzhlíží k vodíku. Nesporným pozitivem je, že surovina potřebná k jeho získání, čili voda, se v přírodě vyskytuje takřka neomezeně. Užití vodíku má ale před sebou ještě kus cesty. Jedním z nedořešených problémů je to, pomocí jakého energetického zdroje bude vyráběn. Často se zmiňuje energie nukleární a je otázkou, zda třeba zemní plyn nenajde větší uplatnění právě při výrobě vodíku než jako vlastní palivo. Otevřeným problémem je i způsob využití vodíku k pohonu. Jednou cestou je spalovat jej v klasických motorech, kdy jedinou "zplodinou" je voda a malé množství kysličníků dusíku. Nevýhodou je, že vodík je ve směsi se vzduchem silně výbušný a kvůli malé hustotě je ještě hůře uskladnitelný v autě než zemní plyn. Druhou cestou jsou palivové články. Vozidlo v tomto případě pohání elektromotor, jehož zdrojem je reakce vodíku v palivových článcích. Po světě jezdí už několik desítek takto poháněných automobilů, nicméně náklady na palivové články jsou neúnosně vysoké. Podle odborníků bude nadále třeba pracovat i na možnostech, jak efektivně vodík v autech přepravovat, aniž by se musely vozy potýkat s menším dojezdem či nižší nosností, než na jakou jsme zvyklí. "Palivová krize ještě není natolik silná, aby bylo dost vůle uvolnit prostředky na dořešení těchto překážek," říká profesor Takáts. Ač se o vodíku do budoucna nepochybuje, má jeho plošné zavedení ještě jednu překážku. Současné vozy se mohou bez větších obtíží přizpůsobit alternativám, jako jsou biopaliva či zemní plyn, pro které je mnohdy také již vybudována infrastruktura. Vodík naproti tomu stojí na startovní čáře.