Padesát odstínů vodíku aneb Zachrání svět těžaři jako v Armageddonu?

Film Armageddon už by dneska nikdo nenatočil. Nejde ani tak o to, že Bruce Willis je jenom jeden a tomu už zdravotní stav bohužel nedovoluje samostatně fungovat, natož hrát ve filmu. Potíž je v té zápletce. K Zemi se řítí asteroid, což slibuje spektakulární zážitek – kdyby nebyl velký jako Texas a neměl potenciál zničit celou planetu. Nejchytřejší hlavy v NASA se dají dohromady, vyšlou do vesmíru největší machry mezi vrtaři z naftových polí (!) pod vedením Bruce Willise alias Harryho Stampera, ti do asteroidu navrtají hlubokou díru, umístí do ní atomovku, udělá to bum a z jednoho velkého apokalyptického asteroidu je rázem tisíc malých neškodných asteroidů. Naftaři (!!!) zachránili svět, volejte sláva a tři dny se radujte, titulky, opona.

A teď porovnejte film Armageddon z roku 1998 s filmem K zemi hleď! z roku 2021, v němž populace zblblá sociálními sítěmi nakonec ani není schopná vynutit si realizaci záchranné operace. Trošku se nám ten svět změnil, což?

Pro světovou kinematografii je pochopitelně mimořádně atraktivní i motiv klimatické změny a snaha o její odvrácení. Až donedávna tomu hodně nahrávala naprosto nepřiměřená trivializace ústředního narativu. Na jedné straně fosilní padouši, na druhé straně klaďasové v podobě klimatologů či aktivistů a někde mezi nimi exaktní řešení v podobě masivních investic do obnovitelných zdrojů. Zatímco klaďasové usilují o realizaci tohoto řešení, padouši se tomu ze všech sil brání. To je ložený kasovní trhák! Co na tom chcete vymýšlet?

Jenomže pak se v reálných podmínkách ukázalo (za hlasitého volání energetiků: „My jsme vám to říkali“), že soláry a větrníky nevyrábějí elektřinu přesně tak, jak ji v daném čase a na daném místě lidé spotřebovávají, a to je trochu problém, protože stabilita elektrizační soustavy, přesněji řečeno její fyzikální podstata, je postavena přesně na této rovnováze.

Od té doby se horlivě vymýšlí, co s tím. Dlouho to vypadalo, že debata ustrne ve vzájemném překřikování, jestli nás spasí baterky, přečerpávačky či jiné formy akumulace, případně chytré sítě a řízení spotřeby (nutno dodat, že debata byla předem odsouzena k nezdaru, protože žádná z technologií neumožňuje rozetnout gordický uzel energetiky v podobě dlouhodobého kapacitního skladování energie). A pak se objevil Bruce Willis. Teda vlastně vodík.

Do té doby polomrtvá, někým možná i vysmívaná technologie najednou zničehonic ožila a stala se pro někoho až uctívanou energetickou modlou. Bavíme se o evropské vodíkové strategii zveřejněné v polovině roku 2020, a tedy notně informačně překryté jistou pandemií, a také třeba o zrodu první čistě vodíkové turbíny v laboratořích Siemensu v témže období.

Vtipné je, že principiálně nejde o žádnou novinku, ale o nápad starý 235 let! Už v roce 1789 (tedy souběžně s napadením Bastily!) si holandští fyzikové van Troostwijk a Deimann hráli s kovovými dráty a elektřinou ve vodě a zjistili, že výsledkem jsou dva plyny, z nichž jeden se dá dýchat a druhý bezvadně hoří.

Teď ale odhoďme veškeré předsudky, ideologie a energetické preference: Myšlenka, že tento prastarý princip nám nyní pomůže k tomu, abychom si mohli v létě uložit pár Temelínů na zimu, je fascinující. Bohužel ale ještě dlouho naprosto nereálná, a to z mnoha důvodů.

Čert vezmi ty technické – sice jich je až na půdu (bezpečnost, výrobní kapacita, zkapalňování, skladování, distribuce), ale historie ukazuje, že skoro neexistuje problém, s kterým by si světoví inženýři neporadili. Čert vezmi i prachmizernou účinnost – pokud budeme vodík vyrábět z přebytků z produkce obnovitelných zdrojů, nemusí nás zas tolik trápit, že do sítě budeme posílat jen asi 30 % původního množství elektřiny. Největší žábou na vodíkovém prameni se zatím zdá být ekonomika. Odborníci říkají, že aby se nám vyplatilo vodík vyrábět, musela by cena emisní povolenky stoupnout na tisíc eur za tunu CO2. V této souvislosti připomenu, že dosavadním rekordem je něco málo přes 100 eur/t a koncovým zákazníkům se to moc nelíbilo…

Nicméně nevěšme hlavy, ani spalovací motor v automobilech se nestal hvězdou silniční dopravy přes noc. Předpokládejme, že přijde zázrak a do 5-10 let se staneme svědky řádového poklesu ceny v mimořádně perspektivním vodíkovém oboru. Bohužel to ale ani tak nevychází – pro změnu z kapacitních důvodů. Před dvěma lety si vzal tužku a papír nestor české energetiky profesor František Hrdlička z ČVUT a zjistil, že jen Němci budou jen v lednu v roce 2030 jen na pokrytí předpokládané spotřeby elektřiny (fakticky náhrady fosilních paliv) potřebovat 540 tisíc tun vodíku. Odpusťte redundanci slůvka „jen“, ale v tomto množství skutečně není obsažen ani kilogram vodíku pro německý průmysl. Nejoptimističtější světové predikce pro toto období přitom hovoří o globální roční produkci zeleného vodíku ve výši kolem 5-10 milionů tun.

Ale pořád to nevzdávejme. Je možné, že tolik vodíku ze solárních a větrných přebytků prostě nebudeme schopni hned vyrábět. Tak co kdybychom do té doby zkusili dočasně vodík jiných odstínů? Stručně si shrňme všechny možnosti podle původu:

ZELENÝ – OZE (to už známe)

FIALOVÝ/RŮŽOVÝ/ŽLUTÝ – jaderná energie

MODRÝ – fosilní zdroje doplněné zařízením na zachytávání a ukládání oxidu uhličitého (CCS)

ŠEDÝ – zemní plyn

HNĚDÝ – hnědé uhlí

ČERNÝ – černé uhlí

Variant je tedy spoustu, ať žije diverzifikace. A teď ještě jedna studená sprcha (slibuji, že už poslední). Reálně je to zatím tak, že 96 % veškerého vyrobeného vodíku na Zemi se vyrábí z fosilních paliv dominantně pomocí tzv. parního reformingu zemního plynu. Pouze 4 % vznikají pomocí elektrolýzy vody (a ani se neptejte, kolik z toho zatím připadá na zelený vodík).

Harry Stampere, pomoc, kde jsi? Nebojte, na filmového hrdinu je spoleh. Poslední dobou přicházejí neuvěřitelné zprávy o tzv. bílém, zlatém či přírodním vodíku, který se vyskytuje v přirozené formě pod zemským povrchem a který nejspíš vzniká vysokoteplotními reakcemi mezi vodou a minerály bohatými na železo. Zpravodajská televize CNBC dokonce hovoří o potenciálu celosvětové „zlaté horečky“.

A teď se podržte. Podle americké geologické služby USGS je pravděpodobné, že se v zemském nitru nachází asi pět bilionů tun geologického vodíku. Většina vězí pravděpodobně příliš hluboko nebo příliš daleko od pobřeží na to, aby se dala ekonomicky vytěžit. I tak by pouhých několik procent tohoto geologického vodíku mohlo postačit na uspokojení předpokládané poptávky po dobu 200 let. Jedno z největších ložisek na světě se přitom nalézá ve francouzském regionu Lotrinsko.

Znovu: Ono vlastně nejde o žádnou novinku, o geologickém vodíku víme minimálně od konce 80. let. V roce 1987 hledali Kanaďané někde v Mali vodu a místo ní nalezli velké množství hořlavého plynu bez zápachu. Vrt byl napřed zasypán a zapomenut, ale po téměř 20 letech se sem těžaři vrátili a při průzkumu nalezli zásoby téměř čistého plynného vodíku, který se dodnes využívá k výrobě elektřiny pro malijskou vesnici Bourakébougou. Tak co, natočíme Armageddon 2?