Kde jsou auta na palivové články?

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