Kde jsou auta na palivové články?Svět Elona Muska

S rostoucí popularitou elektromobilů poháněných bateriemi se nabízí otázka: Kde jsou auta na palivové články? Palivové články byly dlouho slibovány jako zdroj čisté energie pro téměř cokoliv. Společnosti jako Toyota, Hyundai, Honda je vyrábí, ale kde tedy jsou? S ohledem na popularitu Tesly Modelu 3 a dalšími elektromobily na cestě, jsou palivové články vůbec potřeba? Uvidíme, zda to rozlouskneme. Než se do toho ale pustím, přihlaste se k odběru kanálu, aby vám žádné další video neuteklo.

Tady Matt Farrell, vítejte u Undecided. Zkoumáme vliv technologií na naše životy. Vodíkové palivové články. Kam jsou ta auta? Nejdříve se podíváme na to, co jsou palivové články a jak vznikly. Palivové články vynalezl Sir William Growe v roce 1839. Věděl, že může použít elektřinu k oddělení vodíku od kyslíku ve vodě, což je proces elektrolýzy. Měl teorii, že když se proces obrátí, dojde při spojení vodíku a kyslíku k vytvoření elektřiny.

Dokázal to o 50 let později pomocí plyngalvanické baterie. Ačkoliv dokázal svou teorii, k efektivnímu využití došlo mnohem později. Během následujících let vyvinula firma Pratt & Whitney palivové články pro lunární mise Apollo. Firmy jako Apple díky palivovým článkům od Bloom Energy vyrábí elektřinu pro část pracoviště a datových center. Ale jak to funguje? Vodíkový palivový článek funguje podobně jako baterie.

Palivový článek má kladnou a zápornou elektrodu. Anoda je záporná část, která přitahuje elektrony uvolněné z molekuly vody pro využití v elektrickém obvodu. Také rozptyluje vodíkový plyn po ploše katalyzátoru. Kladnou částí je katoda, která rozvádí kyslík k ploše katalyzátoru. Anoda a katoda jsou odděleny elektrolytickou membránou, která připomíná plastovou fólii, kterou máte v kuchyni. Na povrch rozvádí jen kladně nabité ionty.

To brání volným elektronům na anodě, aby přešly na část katody. Místo toho musí využít alternativní elektrický obvod, aby mohly napájet třeba elektromotor. Když dojdou na druhou stranu, spojí se s protony a kyslíkem na katalyzátoru, což vytvoří vodu. Kde jsou auta? Vyrábět z vody jako vedlejší produkt elektřinu zní jako skvělý plán.

Ale kde jsou auta? Hyundai jako první začal masově vyrábět auta na palivové články v roce 2013. Auto mělo mít dojezd asi 480 km a nejvyšší rychlost 160 km/h. Dále se vyrábí Honda Clarity, Toyota Mirai a Hyundai Nexo. GM i Ford také experimentovaly s auty na palivové články. BMW oznámilo, že za několik let uvede na trh model X5 na palivové články. I přes zájem některých automobilek investovat do palivových článků taková auta na cestě téměř nepotkáte.

Proč? Vodík je nejběžnější prvek ve vesmíru, musí se však vyrábět, protože se na Zemi přirozeně nevyskytuje. Dnes musíme využít elektráren třeba na zemní plyn, abychom vytvořili energii nutnou k výrobě vodíku, což kazí výhody palivových článků jako čisté energie. Stále je to čistější než benzínová auta, ale očividně to není ideální. Pak je tu nedostatek infrastruktury pro distribuci vodíku pro tankování.

V USA je to nyní možné jen, pokud žijete v Kalifornii. I tak se jedná jen o 40 stanic v okolí Los Angeles a San Franciska. Porovnejte to s 8 500 benzínkami a 17 000 nabíjecími stanicemi po celé Kalifornii. Dále náklady pořízení. Vyšší základní cena elektromobilů je jednou z překážek jejich rozšíření. Celkové náklady jsou však nižší díky levnější údržbě a elektřině. U aut na palivové články to však neplatí. Většina aut začíná na 60 000 dolarech za základní model jako Hyundai NEXO z roku 2019.

Porovnejte to s Teslou Model 3, Hyundai Kona nebo Chevroletem Bolt, které začínají pod 40 000 dolary. Natankování nádrže vodíku v Kalifornii stojí 12,25 až 16 dolarů/kg. Nejběžnější cena ve výši 13,99 dolarů/kg je ekvivalent 5,6 dolarů za galon benzínu, tedy asi 21 centů na míli. Tradiční benzínová auta se pohybují okolo 13 centů na míli.

A auta jako Tesla Model 3 přibližně 6 centů na míli. Ať už se na palivové články díváte z jakéhokoliv úhlu, je to nevýhodná nabídka. Už při nákupu jsou mnohem dražší než auta na benzín nebo baterie. Extrémně omezená možnost tankování v porovnání s benzínkami na každém rohu. Stanice pro elektromobily se stále staví, ale už jich existují tisíce. I když ne tak rychle, elektromobil nabijete kdekoliv, kde je elektrická zásuvka. Mají palivové články budoucnost?

I přes negativa palivových článků existují důvody, proč být z jejich budoucnosti nadšený. I když osobním autům v dohledné době kralovat nebudou, je možné se domnívat, že palivové články budou dominovat větším formám přepravy, jako jsou nákladní auta, autobusy a letadla. Royal Caribbean na svých lodích testuje palivové články. Nedávno si objednali třetí loď Icon, která má být doručena v roce 2025. Tyto systémy budou používat palivové články od firmy Ballard, která dodává generátory elektřiny pro datová centra Applu.

Města po celém světě pořizují autobusy na palivové články. Holandsko si od belgické firmy objednalo 20 autobusů včetně tankovacích stanic. Ve Skotsku si město Aberdeen kupuje dalších 15 autobusů a v Tokyu bude nasazeno 100 autobusů pro olympiádu v roce 2020. Objevují se i letadla na palivové články. Letadla poháněná bateriemi čelí výzvě v podobě hmotnosti baterie pro dlouhé lety. Vodíkové palivové články také nejsou ideální, protože energetická hustota vodíku je čtyřikrát nižší než u fosilních paliv.

Nádrže tím pádem musejí být dost velké. U elektromotorů a palivových článků start-upy pokročily natolik, že mohou přejít k létání. Využívají postup zchlazení vodíku do jeho hustější formy při vyšším tlaku. To až třikrát sníží jeho objem, vzniká však problém s bezpečným skladováním paliva. Tady v Massachusetts chce Alaka'i Technologies v druhé půlce roku otestovat pětimístné letadlo, které vypadá jako obrovský dron.

Má mít dolet asi 480 km. ZeroAvia z Kalifornie už několikrát letěla s upravenou verzí Piper Matrix, která má dolet asi 800 km. Chtějí výrobcům letadel nabídnout alternativní systém pro zákazníky. Jednou z výhod vodíkových palivových článků pro větší přepravu je infrastruktura. Postavit tankovací stanice u letišť, dep nebo přístavů je mnohem jednodušší než postavit úplně novou síť pro milióny jednotlivých řidičů.

Nabízí také výhodu rychlejšího doplnění paliva oproti dobíjení baterií. Doplnění vodíkové nádrže se moc neliší od tankování benzínu. Do osobního auta je možné natankovat palivo do několika minut. Myšlenka na závěr. Myslím, že palivové články nejsou budoucností osobních vozidel. Elektromobily na baterie jsou masově rozšířené, jejich infrastrukturu lze snadněji a rychleji rozšířit, navíc mají levnější každodenní provoz.

Palivové články jen tak nezmizí, tato technologie má své uplatnění a možná dopadne jako diesel ve srovnání s benzínem. Klasická osobní vozidla budou na baterie, zatímco nákladní auta a autobusy na vodík. Když zůstanu u metafor, bude to jako VHS a Betamax. Pro spotřebitele byl formát VHS jasnou volbou po celé roky. Profesionální stanice však využívaly jako průmyslový formát Betacam SP. Systémů s čistou energií může existovat několik. Jsem opravdu zvědavý, jak se palivovým článkům bude dařit.

Přeci jen jde stále o elektromobily, jediný rozdíl je v tom, jak jsou poháněné. Co vy? Čekáte na palivové články, nebo jde o mrtvou technologii? Dejte nám vědět v komentářích. Pokud se vám video líbilo, dejte mu palec nahoru a přihlaste se k odběru. Překlad: sethe www.videacesky.cz