Modrý vodík u Shellu: zachytávání CO2 odstraňuje jen 48 % celkových emisí

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.

 

 

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.

 

Zdroj: interestingengineering.com, globalwitness.org