Vodík jako zdroj domácí výroby energie: Odpovědi na vaše otázky

To jsou jen některé otázky, které jste položili pod prvním videem našeho rozhovoru s profesorem Vladimírem Matolínem, který měl mimořádně velkou sledovanost. Proto jsme si ho pozvali ještě jednou a pokusili se na ty nejdůležitější dotazy odpovědět.

Obsah videa

Odkaz se otevře v novém okně na příslušném místě.

• 02:10 – Současné elektrolyzéry pracují s vysokou efektivitou a jak fungují
• 05:24 – Modulární systémy Leancat a úspory z rozsahu
• 06:33 – Za efektivitou našich membrán je unikátní nanotechnologie
• 09:30 – Má smysl vodíkový generátor v rodinném domě?
• 13:34 – Ukládání vodíku do tlakových lahví. Máme se bát ztrát?
• 17:23 – Bezpečnost řešení. Je nebezpečnější vodík nebo zemní plyn?
• 20:06 – Z čeho se „domácí” vodíkový generátor skládá a jak pracuje
• 23:35 – Cena vodíkových systémů. Návratnost a možnosti napojení na síť
• 27:32 – Alternativa spalování vodíku, vodíkem poháněné kompresory ve vývoji
• 28:47 – Soláry a vítr si žádají úložiště přebytků energie. Ne nutně lokální
• 33:08 – Prostorové nároky umístění systému v domě a účinnost (67 %)
• 35:47 – Vodík v dopravě nákladní a osobní, syntetická paliva
• 41:28 – Zopakuje vodík nástup mobilních technologií v posledních 30 letech?

Zpět na začátek

To nejdůležitější, co v rozhovoru zaznělo

Ve druhém rozhovoru reagoval Vladimír Matolín na nejčastější dotazy, které vyvolal první rozhovor. Vladimír Matolín si do studia přinesl elektrolyzér, přesněji vodíkový generátor, na technologii PEM s protonově výměnnou membránou, který firma Leancat vyrábí. V porovnání s demonstračním elektrolyzérem používaným ve školách, je tento elektrolyzér, využívající nanotechnologie mnohonásobně výkonnější. „V podstatě deset těchto elektrolyzérů nám vyrobí kilo vodíku za hodinu. To znamená, že nakrmí Toyotu Mirai za šest hodin,“ říká Vladimír Matolín. Pro představu, v kilu vodíku je 33 kWh energie!

Jak dále zmiňuje, každý elektrolyzér má nějaké ztráty. Elektrolyzér společnosti Leancat má účinnost asi 80 procent a 20 procent se ztrácí vznikem tepla. I toto teplo ale dokážou ve firmě Leancat využít a to díky integrovanému deskovému výměníku. Chlazení je přímo napojené na obvod elektrolyzéru, protože jím protéká voda, která ho chladí a jejíž část se rozkládá právě na vodík a na kyslík. „To znamená, že když sem přivedeme chladicí okruh, tak můžeme to odpadní teplo využít třeba právě v tom domě, jak jsme se bavili, v kogeneraci. To znamená, že v tomto okamžiku se dostáváme na účinnost, která se prakticky blíží 100 procent,“ říká Vladimír Matolín.

Mnoho komentářů a dotazů pod videem směřovalo na využití vodíku v domech. Vladimír Matolín upřesňuje, že systém firmy Leancat nemá být alternativou k solárním panelům, ale naopak se s nimi doplňuje. Pokud ze solárů získáte větší množství elektrické energie než spotřebujete, přebytky můžete využít právě v elektrolyzéru. Ten vyrobí vodík, který můžete uskladnit a následně ho využít.

Co se týče uskladnění vodíku, vysvětluje Vladimír Matolín, že se na uskladnění používají certifikované tlakové nádoby, které musí splňovat normy a bezpečnostní předpisy. Životnost těchto nádob je 20 let, ale v průběhu této doby prochází pravidelnými kontrolami, aby všechny sváry byly v pořádku. Obavy, že by vodík unikal stěnami tlakových nádob, nejsou podle Vladimíra Matolína na místě. Trvalo by to totiž desítky let, přičemž v realitě se lahve plní a vyprazdňují několikrát během roku. Více o jednotlivých matriálech lahví hovoří ve videu. Zdůraznil, že samotné uskladnění vodíku v domech není nijak zvlášť prostorově náročné. Pokud k uskladnění použijete kompresor a tlakové lahve, obojí zabere pouze cca dvakrát jeden metr.

Obavy podle něj nejsou na místě ani ohledně výbušnosti vodíku, protože se jedná o novou technologii. „Všechno se dělá podle nových současných norem. Opravdu se debatuje o tom, že vodík by si nikdo nedal do domu, protože je to výbušný plyn, ale to vám řekne člověk, který má v domě zemní plyn na vaření či topení a s revizemi těchto systémů to nebývá vždy jak by mělo. Protože ano, vodík je výbušný plyn, ale na rozdíl od jiných plynů, je velice těkavý a při malých únicích prostupuje stěnami a odchází,“ vysvětluje Vladimír Matolín.

Dále dodává, že všude, kde pracují s vodíkem, mají detektory a čidla. „Výbušná směs vzniká při 4 % vodíku ve vzduchu, zápalná teplota je 530 stupňů. To znamená, někde už při 1 % bude ještě níž. Prostě se spustí alarm, systémy jsou jištěné. Vznikne tzv. emergency shutdown, všechno se vypíná. Když je to v místnosti, spouští se ventilátor, aby byl vodík odvětrán. Což je úplně něco jiného, než když máte doma plynový sporák, který už máte 20 nebo 30 let ve starém paneláku. Hadice nikdo nekontroluje, revizi tam nikdo nedělá.“

Další dotazy směřovaly k ceně celého systému. Jak vysvětluje Vladimír Matolín, cena se pohybuje kolem 2 milionů korun, přesto skutečnou návratnost je těžké předvídat. Podle něj je tak zatím investice dostupná spíše pro movitější zákazníky. Pokud ale chcete zvolit používání energií šetrnějších k životnímu prostředí, je zde další možnost, tzv. blend, tedy vmíchání části vodíku do zemního plynu, který domy využívají k výrobě tepla a teplé vody. Vodík je tak možné používat ke zlevnění nákladů na vytápění. Bez toho aniž by bylo nutné měnit kotel, lze uvažovat až o 30 % podílu vodíku.

Další odpovědi na vaše otázky najdete ve videu.

Zpět na začátek

Přepis rozhovoru Martina Ziky s Vladimírem Matolínem

Martin Zika: Ve studiu portálu BusinessInfo.cz je dnes hostem prof. Vladimír Matolín, spoluzakladatel a ředitel společnosti Leancat. Pane profesore, dobrý den.

Vladimír Matolín: Dobrý den.

MZ: Děkuju, že jste k nám přišel už podruhé v tak krátké době. My jsme se pro pokračování rozhovoru rozhodli, protože ten první díl měl vysokou sledovanost. Je zřejmé, že lidé o téma vodíku jako energetického zdroje v domácnostech nebo ve firmách mají velký zájem. A na YouTube pod videem se navíc rozjela velmi intenzivní debata, tak jsme se rozhodli, že se pokusíme na ty nejdůležitější a možná i nejčastější otázky odpovědět.

VM: Velice děkuji za pozvání. Jsem také rád, že můžeme v takhle krátké době se k tomu tématu vrátit. A myslím si, že podobně jako u každé nové technologie, pokud jde o vodík, je okolo toho spousta ne úplně přesných informací nebo si třeba laická veřejnost neuvědomuje veškeré souvislosti. Takže já jsem velice rád, že jsem dostal tu možnost se k tomu vyjádřit.

MZ: Pojďme na to.

VM: Já to beru spíš jako takovou osvětu, než že bych tady musel nutně působit jako propagátor vodíku. Ono je to totiž tak, že ukládání energie do vodíku je jedna z možností. Někde to dává větší smysl a někde to dává menší smysl. Rozhodně se nedá paušalizovat, že vodík je ideální řešení, nebo že je úplně na nic.

První věc, kterou bych rád tady zmínil, já jsem si tady přinesl, není to úplně rekvizita, je to skutečná věc, je to elektrolyzér. Elektrolyzér na technologii PEM, to je s protonově výměnnou membránou, což je elektrolyzér, který vyrábíme. Protože právě některé dotazy byly: „No, tak jako o co jde. Vodík ve škole si vyrobí každý školák, stačí strčit dva dráty do vody, nejlépe platinové, a máme vodík.“ To je samozřejmě pravda. To je demonstrační úloha. Nicméně současné elektrolyzéry jsou poměrně sofistikovaná zařízení. Bohužel nejsou levná. Přestože existují třeba PEMovské elektrolyzéry i palivové články už existují třeba 10 15 let, tak teprve v poslední době materiálové vědy, výzkum a vůbec nové materiály umožnily sestavit elektrolyzéry, které pracují s velikou efektivitou.

Takže to, co tady vidíme, je elektrolyzér složený do baterie, tento má 50 článků. V normálním standardním režimu tím elektrolyzérem protéká 50 A. Jsou to dva ampéry na čtvereční centimetr aktivní plochy, k tomu se ještě vrátím. No a jestliže na každém článku máme zhruba 2 V, tak spotřeba je, řekněme, 5 kW. Tento elektrolyzér, jak se na něj díváme, tak když ho připojíme na zdroj stejnosměrného proudu, nám vyrobí 1,1 – 1,15 m3 vodíku za hodinu.

Když bych to srovnal s elektrolyzérem ze základní školy, tak v přepočtu – protože také byly dotazy, že je v tom drahá platina, tím, že ta technologie je problém, samozřejmě problém to je – nicméně v přepočtu proti tomu demonstračnímu elektrolyzéru je to zhruba na gram platiny asi milionkrát víc vodíku než to, co máme v tom demonstračním systému. Navíc vodík na výstupu získáváme při tlaku až 40 barů, 40 atmosfér. To je velice důležité, k tomu se ještě vrátím, až se budeme bavit o úložištích. Na to byla spousta dotazů.

MZ: Pardon, že vám skočím do řeči. Vy jste mluvil o tom, jaké množství vodíku je schopný ten elektrolyzér vyprodukovat. Můžete to zasadit do nějakého kontextu, abychom měli představu, jak velké množství to je z hlediska toho, kolik potřebujeme pro spotřebu a tak?

VM: V podstatě deset těchto elektrolyzérů nám vyrobí kilo vodíku za hodinu. To znamená, že nakrmí Toyotu Mirai za šest hodin. Samozřejmě potom tam potřebujeme systém, kde máme 200 kW a ne pět. To znamená, že se to buď multiplikuje, anebo jsou větší elektrolyzéry. Ve firmě nabízíme modulární systémy, kde opakujeme moduly, každý má 5 kW, anebo nabízíme jenom elektrolyzéry integrátorům, kteří si ty generátory z toho dělají.

Výhoda modulárního systému je právě v budoucí ceně, protože problém palivových článků a elektrolýzy je ten, že se toho vyrábí málo. To znamená, že všechny vstupy, všechna výroba je prostě relativně drahá. Teprve, když se toho bude vyrábět víc, tak ceny půjdou dolů. To znamená, u modulárního systému můžeme do výrobníku vodíku třeba dát 100 modulů. Ty jsou relativně malé, každý má svůj jednočipový počítač, má svoji vlastní autonomii, vlastní řízení, vlastní bezpečnost a začínáme multiplikovat stejný systém. To znamená, že jednak získáme slevy od subdodavatelů, množstevní slevy, a i my si můžeme výrazně snížit vlastní marže, protože začínáme vyrábět nějaké jakoby vysokoobrátkové zboží, řekněme.

No, a v tom elektrolyzéru je základem ta membrána, která v každém je, je pokrytá katalyzátorem: iridiem, platinou. Proč je rozdíl mezi touto technologií a tou technologií dvou drátů ve vodě? Je v tom, že toto je založeno na nanotechnologiích, protože ten katalyzátor má podobu nanoprášku. Nanočástic o velikosti, řekněme, pět miliardtin metru. Protože to, co se děje na povrchu, štěpení vody, anebo potom reakce protonů s elektrony, aby se vytvořil atom vodíku a pak molekula vodíku, to je elektrochemická reakce, která probíhá na povrchu té platiny. To znamená, že my teprve když platinu rozdělíme na takhle malé částice, tak máme veliký poměr povrchu vůči objemu.

Navíc ještě tím, že u malých nanočástic většině atomů chybí sousedi v krystalové mřížce, tak ještě můžeme ladit to, že povrchové atomy mají jiné absorpční a reakční vlastnosti než objemová platina nebo objemové Iridium. Dostáváme materiál, který, popravdě řečeno, ani nemá objemový ekvivalent. To je vůbec princip nanotechnologií.

To slovo se hodně používá, málokdo to umí vysvětlit, co to znamená, proč jsou to jiné materiály. Je to dané tím, že máme veliký povrch vůči objemu. Já jsem celý život materiálový fyzik zaměřený na fyziku povrchu čili tohle je moje parketa. Já jsem se k tomuhle všemu dostal přes výzkum katalyzátorů, katalytických reakcí. Nejznámější, které probíhají, máme všichni v autě a jsou to třeba detoxikační katalyzátory pro výfukové plyny.

MZ: A ta horní část elektrolyzéru?

VM: Elektrolyzér má ovšem nějaké ztráty. To znamená, že tento elektrolyzér má asi 80% účinnost a 20 % ztrát jde do tepla. A to je velká inovace z naší firmy, my integrujeme do toho elektrolyzéru přímo deskový výměník. To znamená, že to chlazení je přímo napojené na obvod elektrolyzéru, protože tím elektrolyzérem protéká voda, která ho chladí a její část se rozkládá právě na vodík a na kyslík. To znamená, že my, když sem přivedeme chladicí okruh, tak můžeme to odpadní teplo využít třeba právě v tom domě, jak jsme se bavili, v kogeneraci. To znamená, že v tomto okamžiku se dostáváme na účinnost, která se prakticky blíží 100 %.

A teď už půjdu k těm domům. Jestliže budu mít na střeše solární elektrárnu, protože na to byly hodně dotazy právě na ty domy, jestli to vůbec dává smysl, tak v létě vyrábím elektrickou energii, kterou nejsem schopný spotřebovat, když ten solár je větší. Část tedy dám do baterie, abych měl energii na noc. To znamená, abych mohl v noci svítit a měl elektriku doma. Tím odpadním teplem mohu ohřívat bojler, abych měl teplou vodu nebo pomoct tomu (ohřevu). Není to ostrovní systém, vždycky do toho domu vedou dráty, je to zapojené do sítě.

MZ: Čili ten váš systém není alternativa bateriového systému?

VM: Ne, rozhodně ne, to se doplňuje. Já jsem zvažoval u svého domu také solární panely, ale spočítal jsem si i s odborníky, že to nespotřebuji. Já to nemám kam dát a to znamená, že ty přebytky elektrické energie použiji v takovémto elektrolyzéru, který my každou hodinu vyrobí 1120 l vodíku, řekněme, nebo tam může mít dva 10 kW záleží na tom, jak to je. A toto si ukládám do úložiště, a to úložiště je tvořeno typicky tlakovými láhvemi a potřebuji kompresor.

Na to je také spousta dotazů. Protože kompresor je termodynamicky taková hladová mašina. Je to prostě málo účinný stroj. To znamená, že ta komprese mně stojí energii, ovšem jestliže já v tomto elektrolyzéru mám výstup 40 barů a ukládám třeba na tlak 200 barů, tak už to vychází docela rozumně. Já spotřebuji zhruba 10 % energetického obsahu vodíku, když to přepočtu na tu kompresi, tzn. ztrácím 10 %. Uložím to do těch láhví, k tomu se taky vrátím, taky na to byly dotazy, a přijde zima. Solár mi přestane fungovat, ale mám mnohem větší potřebu, protože mi nestačí teplá voda, ale potřebuji topit.

A teď se dostáváme trochu na rozcestí. Jestliže mám celý dům na elektriku, tak potřebuji palivový článek, který mi převede ten vodík zpátky na elektřinu a tam samozřejmě diváci měli velkou pravdu, že to je energeticky nevýhodné, protože palivový článek má účinnost 45 %, řekněme, 40 %, ale zase produkuje teplo. Ta reakce je exotermní, tzn. jestliže využiji to chladící teplo ke kogeneraci, tak mám zase účinnost asi 80 %. Takže zase tak dramatické to není, ale samozřejmě celé to je záležitost ceny elektřiny, ceny toho mého soláru, co mám na střeše.

Na druhou stranu, jestli to vůbec chci. Jsou lidé, kteří říkají „Jo, je to drahý, ale my chceme prostě chránit ovzduší“, tak si to dají. A ten, kdo to nechce, tak ať si to do domu nedává. Tady je zbytečné diskutovat, že je to úplná pitomost. Máme tady nějaký trh. Samozřejmě vstupují do toho dotace. O tom se tam také hodně mluvilo.

Ale já se vrátím ještě k tomu celému systému. Máme láhve. Ukládání do tlakových ocelových láhví provází neustále, a já se s tím neustále potkávám, informace o tom, že vodík je tak malý, že proniká stěnami.

MZ: Ano, to jsme tam měli také.

VM: To je vždycky, to je standard.

MZ: A pak se tam mluvilo o tom, že ty úložné prostory vyrábí z moderních materiálů, ale že jsou zatím jenom v nějakých experimentálních fázích, tak jestli byste to mohl uvést na pravou míru.

VM: Největší výrobce, zůstaňme u ocelových láhvích, je holding Vítkovice Cylinders. Pan Světlík na to odpovídá někde neustále. Já jsem tam volal ještě dneska ráno jednomu kolegovi, říkal jsem „Prosím tě, ještě si to chci ověřit teda“. A oni říkají „Ne, ten problém úniku vodíku je, že když je to po celé láhvi“, navíc není ocel jako ocel – dneska máme samozřejmě hromadu slitin, tak on říká „No, tak když to dáte do láhve, tak za 100–200 let si toho možná všimnete, že tam ten vodík utíká.“ Protože on totiž v podstatě neproniká, on se váže do krystalové mříže kovů, kde vznikají hydridy.

Což je ten druhý dotaz, protože to skutečně vede k tomu, že se snižuje kvalita té oceli a dochází ke křehnutí. To je pravda, to nikdo nepopírá. A proto ty láhve mají certifikát. Na to jsou certifikační agentury. Vychází z toho materiálu a, řekněme, po 10 letech se ta láhev musí zrevidovat, musí se zkontrolovat. Na to používají rentgen. Většinou se to týká svárů, protože v těch svárech dochází k jakémusi poškození toho materiálu. A po 20 letech se ta láhev prostě musí vyřadit, na to je protokol. Čili o tom nemá cenu se bavit, protože tam to je dané nějakým protokolem, který vychází od výrobce a který vychází z nějakých norem a z nějakých bezpečnostních předpisů.

Potom jsou láhve kompozitní, které jsou výrazně lehčí. Kompozitní láhve jsou dražší, ale tím, že jsou lehčí, tak to jsou právě ty, které se používají v osobních autech, v náklaďácích, ve vlacích. Takže když je vezete, tak máte zhruba, já nevím, dvakrát, třikrát větší užitečné zatížení. Jsou i kompozitní lahve typ 3, který má hliníkovou vložku. Tam ten únik taky není nějak podstatný.

Pak je typ 4, který je na vysoké tlaky. Tam údajně k nějakému úniku může docházet. A proč říkám údajně? Já si nemůžu dovolit, abych zaplatil drahou láhev, do který se mi vejde třeba šest kilo vodíku a nechat ji ležet. Ta láhev se používá. Prostě se vyprázdní, naplní, vyprázdní. To znamená za ten cyklus, který tam mám, si absolutně nevšimnu toho, že by mi nějaký vodík utekl. To je prostě zanedbatelné. Já ho tam nebudu mít 100 let. Takže toto není vůbec žádný problém a víceméně každé úložiště, každá láhev, když se plní, ale na to jsou jiní odborníci, tak ji musíte propláchnout. Při tom proplachu přijdete o víc vodíku než o ten, který tam uteče.

To znamená, že jsou tady jiné technologické kroky, které jsou z hlediska ztrát vodíku důležitější, než je nějaké pronikání polymerními nebo kompozitními stěnami a tak.

MZ: Takže nějaké bezpečnostní hledisko, na které tam také padaly dotazy, tak to z vašeho pohledu tam také není?

VM: Ne, protože tady je trošku výhodou to, že se jedná o novou technologii. To znamená, všecko se dělá podle nových norem, podle současných norem. Opravdu se debatuje o tom, že vodík by si nikdo nedal do domu, protože je to výbušný plyn, ale to vám řekne člověk, který má v domě plyn klidně na vaření nebo na topení. Protože ano, je to výbušný plyn. Ale na rozdíl od jiných plynů je velice těkavý a při malých únicích prostupuje, odchází. Kór když je větší prostor, tak odchází do prostoru, jde nahoru.

V normální místnosti malé úniky, protože my pracuje s vodíkem, máme všude detektory, máme čidla, nenaměříte. On lehce proniká prostě těmi porézními stavebními materiály, i když je to v baráku. Když je to venku, tak vůbec není žádný problém. Navíc tím, že je to silně reduktivní plyn, tak se velice dobře detekuje. To znamená, že jsou čidla, která vám zjistí prostě miliontinu.

MZ: Ty se vyrábí i pro domácnosti.

VM: Samozřejmě. Čili všude, kde se pracuje s vodíkem máte čidlo. To čidlo to hlídá a všude je elektronika. To znamená, když se naměří výbušná směs, ta vzniká při 4 % vodíku ve vzduchu, zápalná teplota je 530 stupňů. To znamená, někde už při 1 % bude ještě níž. Prostě se spustí alarm, systémy jsou jištěné. Vznikne tzv. emergency shutdown, všecko se vypíná.

Když je to v místnosti, spouští se ventilátor, který je exový, aby teda byl do výbušného prostředí a vodík je odvětrán. Což je úplně něco jiného, než když máte doma plynový sporák, který už máte 20 nebo 30 let ve starém paneláku. Hadice nikdo nekontroluje, revizi tam nikdo nedělá. Plyn se používá a občas nějaký dům vylítne do vzduchu a řekne se, že to je holt fatal error a že se stala nějaká chyba. No, ale s tím jsme se naučili žít.

MZ: Pojďme ještě k tomu, co jsme neřekli. Jaké jsou základní části toho celého systému? Je to tedy elektrolyzér, kompresor a ty úložné lahve nebo nádrže.

VM: Je zavádějící, že dnes se elektrolyzérem nazývá to, co je správně elektrolyzérový svazek. Je to svazek článků. Elektrolyzér se říká celému tomu výrobníku vodíku, což já radši nazývám vodíkový generátor. To znamená, že toto srdce je ta největší část ceny. Máte anodový okruh, tím prochází voda. Čili nějaké čerpadlo musíte mít zajištěné vždycky, protože demineralizovaná voda, která se v tom používá, má velice nízký obsah iontu, protože membrány, jak jsou iontově vodivé, tak oni nasají, pokud jde o ionty, kdeco. Dá se tam normální takový průtokový, říká se tomu Ion Trap, iontová past, která se stará o to, aby ta voda byla pořád v pořádku. Musíte tam mít vodivostní čidlo, která upozorní, že máte vyměnit jednou za půl roku nebo za rok náplň.

Pak tam musíte mít nějaká tlaková čidla, nějaký flowmetr a tak. A máte systém, kde v tom anodovém okruhu do toho jednou dírou jde voda, z druhé odchází voda s kyslíkem, takže máte nádobu, do které to padá jako vodopád. Kyslík odchází, pouští se, nepoužívá se a čerpadlo to nasaje prostě zpátky. Na kilo vodíku, což je teda 11 kubíku, potřebuju zhruba devět kilo vody, 9 litrů vody. O nějakou vodu ještě přijdu v tom procesu, tak řekněme 13 litrů vody. A pak máme tu katodovou část. To znamená, že tam vzniká vodík na platinovém katalyzátoru. Ten odchází ven a je vlhký, má stoprocentní vlhkost a zase podle nějaké ISO normy by měl mít čistotu čtyři nebo pětidevítkovou. Což ty elektryta zajišťují až na tu vodní páru, protože té je hodně, takže se tam musí dát odlučovač, který odloučí kapky vody, které z toho jdou, a sušička.

Sušička je většinou je nějaký reagen. Nejvíc známe silikagel, to jsou takové ty polštářky, když něco koupíte, tak to tam vždycky je. To je materiál, absorbent, který tu vodu na sebe váže. Většinou se používají dvě kolony. Když ta jedna už je plná, tak se to přepne na tu druhou. Teplem se odreaguje voda, běží ta druhá, takhle se to přehazuje. Pak tam musí být nějaký buffer, nějaká nádoba. U vzduchových kompresorů se tomu se říká vzdušník. U vodíkových bychom tomu mohli říkat vodník, ale to je trochu zavádějící. A zatím je ventil tzv. back pressure, který zajišťuje to, že v tom bufferu pořád máme tlak třeba 40 barů. A když se naplní, tady toto na 40 baru, tak z řídícího počítače přijde pokyn a spouští se kompresor, který to dál žene do úložišť.

No a cena se samozřejmě odvíjí od počtu. Pokud integrátor, dneska takovým průkopníkem je německá firma PICEA, my jsme si to nevymysleli, já nebudu tvrdit, že ano, ta už jich prodává stovky těch systémů, si od výrobce objedná stovky kompresorů, tak má jinou cenu než my, když teď budeme dodávat třeba poprvé někomu jeden kus.

MZ: Můžeme pro představu uvést, v jakých cenových relacích se ten systém pohybuje?

VM: Použiji ceny, co víme od Němců, protože o našich cenách teď nemá vůbec cenu se bavit. Potom do toho vstupují, na to taky bylo hodně komentářů, dotace. Ta cena je, řekněme, 2 miliony Kč a návratnost záleží na tom, což teď pořád nikdo neví, jaká bude cena elektrické energie, plynu a elektřiny, kterou normálně používáte v domě. Samozřejmě, když ty ceny byly nízké, tak ta návratnost byla třeba 15 let.

Když ty ceny byly nejvyšší, když byl problém minulý rok, tak kdyby to tak zůstalo, tak to máte zaplacené za tři čtyři roky. To je obtížně predikovatelné a zase je to na zákazníkovi. Samozřejmě, jestliže někdo staví dům na hypotéku, tak si to nebude pořizovat, protože bude platit úroky ještě z toho zařízení. To pak nedává smysl. Ale jestliže někdo má peníze a má na to, tak holt si to tam prostě dá. To je byznys.

MZ: Když se vrátíme k tomu, co jste říkal před chvílí, kdo přemýšlí o tom, že by si ten systém pořídil? Jestli to chápu správně, tak vy musíte mít malou fotovoltaickou elektrárnu, musíte mít u toho bateriový systém a k tomu ten vodíkový generátor. Když bych si to porovnal, jaké jsou dnes možnosti, kdybych měl čistě jenom tu fotovoltaiku s těmi bateriovými systémy? Funguje to tak, že to, co já v létě vyrobím, ty přebytky, které v létě mám, tak je možné, že to pošlu do sítě a v zimě si to potom zase zpátky vytáhnu? Když to porovnáme tyto dvě cesty, tyto dva způsoby, tak jak to vychází?

VM: To je to, co se dělá. To máte dneska jako jedinou možnost, když si to neukládáte sám. Samozřejmě záleží na tom, jak nějaký regulátor nastaví za kolik to vykoupí a za kolik vám to zase prodá zpátky, když to tak řeknu. Zatím to nevycházelo nějak zajímavě, ale je zase tlak na to, aby toto zajímavější bylo. Takže samozřejmě tady jde těžko předvídat, jaká skutečně bude návratnost. Rovnou říkám, že je to systém zajímavý, ale zrovna patří mezi ty nejvíce riskantní.

MZ: V jakém smyslu?

VM: V tom, že se to nemusí vrátit. Ale jsou lidé, kteří říkají, ano, my chceme něco udělat pro životní prostředí, máme na to. Firma PICEA dodává jenom do Rakouska, Švýcarska a Německa a míří na střední a vyšší třídu. Když to porovnáme s naší třídou, tak to by byla asi jen ta vyšší. Prostě není to něco, co by nás spasilo v tomto okamžiku. Ani jsem nechtěl říct, že je to ideální systém, je to jedna z aplikací.

Ale my máme ještě jednu možnost. Jestliže máme dům na plyn, tak můžeme dělat tzv. blend. To znamená, my můžeme si míchat část vodíku do plynu, který teče do domu až do 30 %, řekněme, aniž bychom museli měnit kotle a cokoliv a prostě ho spálíme. Je to zase zelená energie, protože tím spálením vznikne voda, trošku nám tam vadí oxidy dusíku, ale pořád je to o dost čistší než pálení samotného zemního plynu.

Teď dokonce jsou takové projekty, že se vyvíjejí a existují plynové motory na vodík. Když si chcete dát tepelné čerpadlo, protože to je kompresor, ten kompresor je standardně poháněný elektromotorem, ale může být i poháněný vodíkový motorem, ale to je něco, co je budoucnost. Prostě v tomto okamžiku si to nekoupíte, ale je to jedna z cest. Ale co je nejdůležitější, co je potřeba si uvědomit, a pak se vrátím k těm dotacím, jestliže máme tlak na to, abychom používali co nejvíce obnovitelných zdrojů, což je solární a větrná energie. Oba jsou nepredikovatelné zdroje, protože u solární víte jenom, že v noci nesvítí, to je jediná jistota, kterou máte.

A to už jsem možná říkal minule, tak se asi opakuji. Tím, jak víc budete stavět parky a větrné farmy, nic jiného v podstatě teď nepřichází v úvahu – samozřejmě někdo má vodu, Norsko má vodu, tak ty jsou na tom fajnově – tak musíte počítat s tím, že budete mít přebytky, které nemáte kam dát, anebo bude nedostatek. Typicky v noci, večer, setmí se. To znamená, že my musíme budovat zároveň s tím, jak budujeme kapacity obnovitelných zdrojů, tak musíme budovat úložiště.

MZ: Možnosti uložení.

VM: Tomu se nevyhneme, prostě bez toho to nepůjde.

MZ: A vodík?

VM: Zdá se, že v tomto okamžiku i přes ty problémy s účinností a tak, tak je nejlepší řešení, protože je to rychlé řešení, téměř mobilní řešení, to postavíte na poli. Přečerpávací elektrárna je fajn, tam je největší účinnost, ale na Baltu, kde nemáte žádný kopec, tam si ji nepostavíte. A je to obrovská investice. Takže tohle je problém. Ukládání energie nemusí být tak, že tam budu mít ten palivový článek. Vize je, že to pošlu trubkou nějaké distribuční firmě na plyn nebo to dám do plničky a budou na to jezdit nějaké dopravní prostředky.

MZ: Já jsem chtěl jenom reagovat na to, co jste říkal před chvílí. Není to pro vás z pohledu obchodu příliš riskantní? To, že sázíte nebo máte možnost v tuhle chvíli sázet na to, že to budou chtít lidé, kteří především přemýšlí o životním prostředí, že ekonomicky třeba to zatím smysl nedává?

VM: Já bych neřekl, že to ekonomicky smysl nedává. Samozřejmě je trošku problém v převodu z elektřiny na vodík a zpátky. Všechno záleží na ceně. Na ceně, za kolik vyrobíte z toho solárního nebo z toho větrného parku energii, ale ona tady je spousta dalších možností.

MZ: Pardon, já jsem teď myslel opravdu váš systém.

VM: Ne, ne.

MZ: Vy jste říkal, že je to spíš pro střední a vyšší třídu.

VM: Pro nás, my koukáme trošku na systém těch domů, ale pro nás to není ten hlavní byznys. Pro nás v tomto okamžiku je to výroba elektrolyzérů pro integrátory, kteří si to koupí. Oni riskují, jestli se jim to vyplatí, nebo ne, protože mají nějaký byznysplán a chtějí s tím něco udělat. Příklad: máme teď největšího klienta ve Spojených státech. Je to nějaká nová firma v Silicon Valley. Rok testovali naše a jiné elektrolyzéry. Teď nám dali vědět investiční poradci jejich investorů, že chtějí ty naše. Přijedou sem a nechají si nacenit stovky nebo tisíce elektrolyzérů, což je obrovský obrat.

Nám je úplně jedno, co s tím budou dělat. A navíc i našim daňovým poplatníkům může být úplně jedno, jestli jim na to americká vláda dá dotace, nebo nedá. My v podstatě 95 % minimálně těchto systémů exportujeme, protože v Česku na tom nejsme ekonomicky tak dobře jako některé západní země nebo většina z nich. Kdybychom se orientovali na český trh, tak to nedává vůbec smysl.

MZ: Rozumím. Ještě jsem se chtěl zeptat, to myslím, že byl taky dotaz, který tam několikrát padl, a to jsou nároky na prostor, na umístění toho systému. Předpokládám, že tam asi největší budou ta úložiště.

VM: Ne. Kdybychom se podívali na domy, třeba rezidenční, tak to, co dáte do nějaké technické místnosti, zabere dvakrát jeden metr. Jsou to tři menší skříně vedle sebe. To, co máte venku, je kompresor a láhve, to vám taky zabere asi dvakrát jeden metr.

MZ: Takže to není nějak náročné na prostor?

VM: Ne, to není. Samozřejmě můžete říct, že nechcete kompresor a budete mít nízkotlaké úložiště, ale pak tam musíte mít obrovskou nádobu, která prostě přijde draho.

MZ: Chtěl jsem se ještě vrátit té účinnosti. Vy jste mluvil o tom, že elektrolyzér takhle, jak je jako celek komponent, že dosahuje zhruba 80 % účinnosti.

VM: 80 %, pokud jde o přeměnu elektrické energie na vodík.

MZ: A pokud bychom to vzali jako celek, to znamená ty jednotlivé procesy.

VM: To záleží už potom na tom, jak šikovní jsou integrátoři a jak mají na energii náročná čerpadla a jiné systémy. Takže pohybuje se to od 50 do 65 %. U nás v projektu modulárního generátoru nám to vychází nějakých 67 %.

MZ: Já jako laik mám pocit, že je to pořád poměrně vysoká úroveň.

VM: Ano. Protože my samozřejmě řešíme hodně často problém účinnosti. Tam bylo hodně komentářů, že ta účinnost je malá, tak to nedává smysl. Účinnost spalovacího auta na benzín je 20 %, 25 % a nikdo to neřeší. Když vezmete energetický obsah paliva a to, co z toho dostanete, když to auto jede, samozřejmě prostě máte obrovský radiátor, větrák, většinu energie maříte chladičem, pak máte všelijaký vibrace, odpady, prostě další věci a tak, takže samozřejmě ta účinnost je taková, jaká je. Pořád se bavíme o autech.

Na osobní auta je vždycky největší počet dotazů. Já osobně si myslím, že těžiště v osobní dopravě není ve vodíku. Elektromobily se určitě budou vyvíjet dál. Elektromobily mají velikou účinnost. Ty mají účinnost okolo 70 % nebo 80 % v okamžiku, kdy teda ovšem nemáte problém třeba s klimatizací a tak. Dobře, mají vysokou účinnost. Vodíková auta mají účinnost menší, i když získávají na tom, že rekuperujete brzděním. Je to hybrid, takže nějakou energii do 10 % dostáváte zpátky. V tomto okamžiku vůbec nemá smysl si říkat, co bude za 10 let, to prostě nikdo neví. Já to nevím, nikdo to neví. Takže tady nebudu dělat vědmu. Na to jsou politici, ti vědí, co bude v roce 2030, 2035 a v Evropě v roce 2050.

Když se podíváme na současný stav technologií, tak smysl používat vodík je v užitkových vozidlech. To jsou autobusy, nákladní auta a malé regionální vlaky, které nahradí dieselové soupravy tam, kde nejsou elektrifikované tratě. Kde je elektrifikovaná trať, tak samozřejmě tam nemá smysl jezdit na vodík. A to proto, protože zatím hmotnostní hustota energie u baterek je pořád nevyhovující. To znamená, že má-li ten trajler ujet 1000 km a uvést 40 tun.

To by vezl jen ty baterky a bylo by to šíleně drahé. Další věc je, že samozřejmě na konci by museli mít megawattovou nabíječku, aby se mohl otočit během několika hodin a jet zpátky. Když jede támhle někam do Holandska nebo třeba do Španělska, tam by ani nedojel. Takže zatím se pořád počítá s vodíkem. Nevýhoda osobních automobilů je, že je to slepice–vejce problém. Nemáme auta, protože nejsou plnicí stanice a nejsou plnicí stanice, protože není co plnit. Takže dokud do toho státy nestrčí nějaké peníze, tak se toto nezmění, protože plnicí stanice jsou drahé.

Když se ovšem bavíme třeba o nákladní dopravě, vysokozdvižných vozících nebo užitkových vozidlech, tak tam máte neveřejnou plničku. To si majitel tam nějak postaví, postaví si solár na střechy, jestli dá, aby to nemusel vozit, a začíná to dávat podstatně větší smysl. Ale zase strašné zjednodušení je „máme elektriku, vodík, zpátky elektriku“. Ve vývoji je mnoho dalších systémů, jak využít vodík. Jsou ve vývoji tzv. vysoko teplotní elektrolyzéry.

My se také společně s VŠCHT podílíme na jednom projektu vysokoteplotního elektrolyzéru, kde můžete vyrobit tzv. syngas. Z metanu, ze zemního plynu, můžete udělat CO, můžete udělat vodík a vyrobit něco jako syntetické palivo. Anebo vůbec syntetická paliva: když máte vodík, můžete udělat syntetické palivo. Dneska je to drahé, ale můžete zachovat spalovací motory. Samozřejmě to syntetické palivo je uhlovodík, to znamená, že produkujeme CO₂ jako skleníkový plyn. Nicméně jestliže jsme k jeho výrobě použili vodík z energie z obnovitelných zdrojů nebo i z odpadního tepla v případě vysokoteplotní elektrolýzy, tak celý ten systém je uhlíkově neutrální.

Příkladem je modrý vodík. Můžeme dělat vodík normálně ze zemního plynu, ale můžeme CO₂ uchovávat někde v nějakých úložištích nebo nějak zpracovat a potom ten vodík je svým způsobem také čistá energie. Můžeme vyrábět vodík, dneska už se o tom uvažuje, v jaderných elektrárnách z přebytku jaderné energie, protože tu elektrárnu nevypnete. To znamená, je tady spousta dalších technologií.

MZ: Na kterých se pracuje.

VM: Ano. Další věc je například i LOHC – Liquid Organic Hydrogen Carriers, kdy vyrobíte z vodíku kapalinu, kterou někam bez problémů odvezete a tam zase katalyticky z toho uděláte zpátky vodík. Prostě možností je hodně. A bude jenom záležet na vývoji, jak a která se bude kde používat. Celkově, když bych ten obraz dokončil, tak využití vodíku bude hlavně tam, kde to dává smysl a ne tam, kde to smysl nedává.

MZ: Což se uvidí.

VM: To se uvidí.

MZ: Vrátím se zpátky k tomu domovnímu systému. Chtěl jsem se ještě zeptat, protože myslím, že to také zaznělo dotazech. Pokud jde o nějakou údržbu nebo uchovávání toho systému v provozu, protože jestli to dobře chápu, tak skladování vodíku je asi docela náročné ekonomicky. Nebo se pletu?

VM: Každé skladování energie je dnes ekonomicky náročné. O tom to právě je. Čili budeme-li mít technologii, která umožní skladovat taková obrovská množství energie, jako třeba vodík, který můžete napumpovat do vytěžených plynových dolů a nalezišť, tak to nedávat smysl nebude. Dneska taková technologie prostě není, protože jestliže já si vezmu, že v kilu vodíku mám 33 kWh energie, tak to je obrovské množství energie. Je to skutečně jenom záležitost toho, jestli někdo vymyslí něco geniálního do příštího roku nebo za deset let a nahradí se to. Ale my vždycky musíme pracovat s tím, co máme teď a předpokládat, že se všechno zlevní.

Já jsem si dneska vyjel ze serveru Mobile.cz takový příklad. Jak je to s cenou mobilních telefonů? První mobilní telefony se v Československu tenkrát začaly podávat v roce 1991 v síti Eurotel. V tehdejších cenách stál telefon 30 000 Kč. To by dnes bylo možná 200 000 Kč. Aktivace telefonu stála taky 30 000 Kč, tak to už jsme na půl milionu v dnešních cenách. Minuta hovoru stála 15 Kč, i když to byl příchozí nebo odchozí. To bylo jedno, prostě platíte. Takže si umím představit, že tenkrát, kdybychom se bavili o tom, jestli má cenu takovouto technologii rozvíjet, tak k si řekneme, vždyť máme budku na každém rohu, všude vedou dráty, každý má doma telefon. Tak na co to je? No, a podívejte se, kde jsme teď, že. Čili je to něco, co nikdo neví.

MZ: Tak uvidíme. Děkuji za rozhovor.

VM: Já také děkuji.

Zpět na začátek