Kým elektromobil čerpá elektrinu priamo z nabitej batérie, vodíkové vozidlo si ju vyrába počas jazdy.
Pohľad na základné súčasti vodíkového elektromobilu, ktorý si elektrinu vyrába elektrochemickou reakciou priamo počas jazdy. Zdroj: US DOE/AFDC
Hoci táto technológia sľubuje prevádzku bez vypúšťania skleníkových plynov, jej skutočná efektivita a ekologický prínos závisia od mnohých vonkajších faktorov.
Na prvý pohľad sa vodíkové auto môže podobať na klasický elektromobil. Technologické riešenie ukryté pod kapotou však s energiou pracuje úplne inak. Kým bežné elektromobily ukladajú energiu zo zásuvky priamo do akumulátora a odtiaľ do motora, pri týchto vozidlách vodík slúži len ako nosič energie. Zložitejší proces síce urýchľuje tankovanie, no zároveň spôsobuje, že sa časť energie po ceste stratí.
Pod kapotou: články verzus valce
Vozidlá na vodík v súčasnosti využívajú dva rôzne technické prístupy.
Prvou sú vozidlá s palivovým článkom (FCEV). V špeciálnych nádržiach pod vysokým tlakom sa skladuje plynný vodík. Do palivového článku sa privádza okolitý kyslík, pričom ich elektrochemickou reakciou vzniká elektrina, teplo a voda. Vyrobená elektrina poháňa hlavný elektromotor, ktorý roztáča kolesá. Súčasťou systému je aj menší akumulátor. Ten pomáha pri prudkom zrýchľovaní a ukladá sa doň energia, ktorá vzniká pri brzdení. Zároveň platí, že jediným odpadovým produktom, ktorý pri tomto procese vychádza z výfuku, je čistá vodná para.
Druhou cestou je vodíkový spaľovací motor. Funguje na podobnom princípe ako naftové motory, no spaľuje čistý vodík. Hoci priamo nevylučuje oxid uhličitý, teploty v motore spôsobujú, že sa bežný dusík zo vzduchu zlučuje s kyslíkom. Vznikajú tak oxidy dusíka, ktoré síce neprispievajú ku globálnemu otepľovaniu tak ako oxid uhličitý, no majú negatívny vplyv na kvalitu ovzdušia, keďže dráždia dýchacie cesty a prispievajú k tvorbe smogu. Na rozdiel od vozidiel s palivovým článkom tento typ pohonu nie je úplne bez emisnej stopy.
Pozrite si
Energetické straty: daň za zložitejšiu technológiu
Základný rozdiel medzi klasickým elektromobilom s veľkým akumulátorom a vodíkovým vozidlom spočíva v počte krokov potrebných na premenu energie. Klasický elektromobil sa nabije z elektrickej siete a túto energiu rovno využije na jazdu.
Proces pri vodíkovom pohone je komplikovanejší. Elektrina sa najprv minie v továrni na výrobu plynného vodíka. Ten sa potom pod vysokým tlakom prevezie v cisternách na čerpaciu stanicu. Až po natankovaní sa v palivovom článku auta opäť premení na elektrinu pre motor. Pri každom z týchto krokov unikne časť pôvodnej energie do okolia vo forme tepla. Pri rovnakej vzdialenosti je spotreba energie vodíkového auta vyššia než pri bežnom elektromobile.
Okrem toho je palivový článok drahý, keďže na výrobu vyžaduje platinu a iné vzácne kovy. Navyše musí odolávať opotrebovaniu pri ustavičnom zrýchľovaní a spomaľovaní v premávke.
Výhodou však zostáva rýchle tankovanie a dlhý dojazd, pričom vozidlo nemusí viezť rozmerné a ťažké batérie.
Nové registrácie automobilov v EÚ podľa zdroja energie, december 2025. V sekcii Ostatné sú autá na plyn, etanol a vodík. Zdroj: ACEA, upravené
Kde dáva vodík najväčší zmysel
Rýchle natankovanie a nižšia hmotnosť vodíkových nádrží robia z tohto plynu perspektívne riešenie pre ťažkú nákladnú dopravu a diaľkové autobusy. Pri klasických elektrických kamiónoch by ťažké batérie zaberali miesto a hmotnosť, ktorá sa inak dá využiť na prevoz tovaru. Nádrže s vodíkom vážia podstatne menej, čo prepravcom umožňuje naraz previezť viac nákladu.
Na prekonanie problému s chýbajúcou infraštruktúrou verejných čerpacích staníc môžu dopravné podniky pre svoje autobusy postaviť jednu centrálnu čerpaciu stanicu priamo v garážach, kam sa tieto vozidlá pravidelne vracajú. Vďaka tomu nemusia čakať, kým sa vybuduje široká sieť verejných vodíkových staníc v krajine.
Naopak, bežní vodiči osobných áut by takúto širokú sieť staníc potrebovali. Jej nedostatok je v súčasnosti najväčšou prekážkou rozvoja osobných vodíkových automobilov. Tieto stanice totiž musia vodík nielen uskladniť, ale aj ochladiť a stlačiť na extrémne hodnoty, aby sa zmestil do nádrže auta. Nutnosť zabezpečiť tieto špecifické podmienky na uskladnenie plynu ich výstavbu výrazne predražuje.
Ako sa vyrába vodík a prečo záleží na jeho farbách
Samotný vodík nie je primárnym zdrojom voľne dostupným v prírode, ale je potrebné ho najskôr vyrobiť pomocou iného zdroja. To, či je jazda na vodík skutočne ekologická, teda závisí od toho, ako presne sa tento plyn v továrni získa. Vodík sa na základe spôsobu výroby označuje rôznymi farbami.
V súčasnosti sa väčšina takzvaného sivého vodíka získava úpravou zemného plynu. Pri tomto procese sa plyn zahrieva a štiepi, čo je síce lacné, no ako vedľajší produkt uniká do ovzdušia obrovské množstvo oxidu uhličitého.
Alternatívou je zelený vodík, ktorý vzniká elektrolýzou – elektrický prúd rozdelí čistú vodu na kyslík a vodík. Ak táto elektrina pochádza zo solárnych či z veterných elektrární, výroba neprispieva ku globálnemu otepľovaniu. Dáta Medzinárodnej energetickej agentúry (IEA) však ukazujú, že zelený vodík predstavuje len približne jedno percento, zatiaľ čo zvyšok trhu ovláda „špinavší“ sivý vodík.
Analýza organizácie ICCT pre európsku nákladnú dopravu odhaduje, že kamióny s palivovým článkom využívajúce fosílny vodík znižujú celoživotné emisie v porovnaní s dieselom len o 15 až 33 percent, čo síce predstavuje zlepšenie, no zďaleka to nerieši klimatický problém. Výrazný ekologický zmysel technológia získava až pri použití zeleného vodíka vyrobeného zo slnka alebo z vetra, keď emisie klesajú až o 89 percent.
Keď sa však započítajú všetky faktory od výroby paliva až po jazdu samotnú, ako aj množstvo spotrebovanej elektriny, elektrické kamióny nabíjané zo siete sú ekologickejšie a prevádzkovo lacnejšie.
Ilustrácia: loď na vodíkový pohon. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: Scharfsinn86
Pohľad do budúcnosti dopravy
Odborníci dnes vnímajú vodík skôr ako špecializované riešenie než ako priamu plošnú náhradu nafty a benzínu. V osobných autách čelí konkurencii jednoduchších elektromobilov. Jeho skutočný potenciál sa nachádza pri dlhých trasách ťažkých kamiónov, kde by boli klasické batérie príliš ťažké.
O jeho reálnom úspechu však nerozhodnú automobilky ani dopyt po takýchto autách. Zásadným faktorom bude schopnosť celého priemyslu vyrábať dostatok zeleného vodíka a vybudovať stanice, na ktorých si ho vodiči budú môcť natankovať.
Zdroje: Alternative Fuels Data Center, IEA, ICCT
(KAM)
