Modrý vodík u Shellu: zachytávání CO2 odstraňuje jen 48 % celkových emisí
4.2.2022, Milan Šurkala, aktualita
Vodík je sice brán jako jedno z možných úložišť energie budoucnosti, má ale také značné problémy. Především není zdaleka tak ekologický, jak vypadá. Přesvědčili jsme se o tom u Shellu, kde jeho výroba produkuje značné emise.
Skladování a přeprava energie je velkým problémem, přičemž slibně vypadá např. ukládání do vodíku. Jenže bezemisní spalování za účelem výroby elektřiny je jen jednou stranou rovnice. Velký průšvih je jeho výroba a přesvědčili jsme se o tom u Shellu a jeho továrně na modrý vodík. Továrna Quest v rámci rafinérie Scotford v Albertě v Kanadě vyrábí právě i modrý vodík a výsledky z provozu nejsou zdaleka tak dobré, jak to vypadalo na papíře. Což asi nikoho nepřekvapí.
Shell Scotford, autor: Alberta Newsroom, CC BY-NC-ND 2.0, přes Wikimedia Commons
Nejprve si ale vysvětleme, jaké druhy vodíku vlastně máme (podle výroby). Nejhorší je šedý vodík, který vzniká z různých fosilních paliv např. zplyňováním uhlí nebo metodou SMR (Steam Methane Reforming). Takto se dnes vyrábí 96 % vodíku. Potíž je v tom, že na výrobu 1 kg takového vodíku je vypuštěno okolo 9-10 kg CO2 a celkové emise skleníkových plynů (GHG) jsou až okolo 11-14 kg na vyrobený kg vodíku. Pokud máme např. vodíkové auto se spotřebou 1,1 kg/100 km, hovoříme o nějakých 100-110 gramech CO2/km. To je ekvivalent auta se spotřebou 4,3-4,7 litru benzínu nebo 3,8-4,2 litru nafty na 100 km. Je to lepší než drtivá většina aut, ale ne nic až tak zásadního. Proti elektromobilu na baterky to ale vychází hůře, tam je to u nás v ČR to ekvivalentem spotřeby 23,2 kWh/100 km. Tedy naopak většina elektromobilů bude jezdit s menšími emisemi, protože tak vysokou spotřebu nemají (srovnáme-li to s auty, jejich benzínový/naftový ekvivalent by jezdil za výše zmíněné 4 litry). O něco to pochopitelně zhorší ztráty.
Dále tu máme modrý vodík. I když modrá barva evokuje značnou ekologii, faktem je, že jde o šedý vodík, kdy se do procesu zanese systém CCS (Carbon Capture and Storage), tedy zachycování CO2. Výše zmíněná rafinérie slibovala 90% zachytávání emisí, ale to je ve skutečnosti hodně daleko od pravdy. Kdyby to tak fungovalo, dostali bychom se na ekvivalenty okolo necelého půl litru benzínu/nafty a to by bylo velmi dobré. K tomu se ale ještě později vrátíme. Poslední je zelený vodík. Ten je vyroben za pomoci energie z obnovitelných zdrojů, např. elektrolýzou vody.
Zde je ale zase otázkou, zda není lepší tuto elektřinu uložit spíše v baterii, která má mnohem menší ztráty, než jsou všechny procesy výroby vodíku, jeho stlačení/zkapalnění a zpětný převod na elektřinu v palivovém článku. Na druhou stranu, i přes tyto všechny ztráty to může dát větší smysl obnovitelným zdrojům (např. solární a větrné energii) a elektrifikované dopravě. Ropná paliva jsou v dopravě ekologický problém, na jaderný reaktor auta jezdit nebudou, akumulátory vyžadují (prozatím) lithium a obvykle mnoho dalších problematických prvků, takže alternativa ve vodíku by mohla mít i smysl. Musí se ale vyrábět relativně čistě.
A nyní k Shellu. Za 5leté působení vyprodukovala továrna na vodík 10,023 milionu tun GHG (CO2 a jiných skleníkových plynů), ze kterých měl CCS systém teoreticky zachytit 90 % (tedy okolo 9 mil. tun). Výsledkem je ale zachycení jen 4,813 mil. tun, tedy jen 48 % emisí z výroby. Jde totiž o to, co se měří, tedy jakých emisí se těchto 90 % mělo týkat. V tom je zakopaný pes. To je hodně špatné číslo, za kterým vězí to, že sice Shell dokáže zachytit zhruba 80 % emisí procesoru SMR (ano, není to 90 %, ale úplně mimo to také není), ale tento proces tvoří jen 60 % emisí při výrobě. A to je ten problém. Zbývajících 40 % emisí do CCS vůbec nejde. Jenže to není vše. Dodavatelský řetězec plynu si přidá dalších 1,58 mil. tun a elektřina pro výrobu 0,868 tun. Celkové emise tak tvoří 12,469 mil. tun, což znamená, že z celého řetězce CCS odstraní 39 % emisí skleníkových plynů.
Je to výrazně lepší než nic, ale ani zdaleka nemůžeme říci, že by modrý vodík byl na 10 % toho šedého. V našem příkladě s auty se tak dostáváme na ekvivalent cca 60-70 gramů CO2/km, tedy 2,6-2,9 litru benzínu, resp. 2,3-2,5 litru nafty, resp. 14,2 kWh/100 km. K nule velmi daleko, ale úplná pohroma to také není. Některá média výsledky prezentovala jako problematický projekt, která vypouští vyšší emise, než jaké zachytí, ale to je naprosto logické. Nejde totiž o systém DAC (zachytávání CO2 ze vzduchu), ale o CCS, což je významný rozdíl.
