Vodík (H2)

Vodík (H2) je bezbarvý, hořlavý, netoxický, bez zápachu a mnohem lehčí než vzduch. Ve spojení s chlórem nebo kyslíkem tvoří vodík vysoce detonující a výbušné směsi. Hoří téměř neviditelným světle modrým plamenem a vytváří vodní páru. Při unikání s vysokou rychlostí hrozí nebezpečí samovznícení.

Vodík má mimořádný biologický význam. Většina energie vyvinuté svaly organismů je odvozena od postupné oxidace vodíku vázaného na uhlíkové řetězce, což představuje asi 10 % celkové tělesné hmotnosti v lidském organismu. Vodík se získává katalytickým parním krakováním minerálního plynu a jako vedlejší produkt petrochemických procesů v rafinériích a koksovnách. Vodík se obchoduje v červených ocelových lahvích pod tlakem 200 barů.

Například v Německu se ročně spotřebuje přibližně 19,1 miliardy m^3 vodíku. Z toho 33,5 % se používá jako chemická surovina pro amoniak, stejně jako methanol a v metalurgii, 47,5 % se používá jako palivový plyn pro průmyslové procesy a 19,0 % v petrochemickém průmyslu pro syntetická paliva. Celosvětová spotřeba vodíku dosahuje přibližně 500 000 milionů m^3 ročně.

V současnosti se vodík stává středem zájmu jako potenciální čisté palivo budoucnosti, především v kontextu dekarbonizace energetiky a dopravy. Vodík může hrát klíčovou roli v energetickém systému jako zdroj energie pro palivové články, které jej přeměňují na elektrickou energii s vodou jako jediným vedlejším produktem, což představuje čistou a udržitelnou alternativu k fosilním palivům.

Významná je také výroba zeleného vodíku elektrolýzou vody s využitím elektrické energie z obnovitelných zdrojů, jako jsou solární a větrné elektrárny. Tento přístup nejenže minimalizuje ekologickou stopu výroby vodíku, ale také poskytuje řešení pro ukládání přebytečné elektrické energie a její využití v době, kdy je výroba z obnovitelných zdrojů nízká.

Vzhledem k vysoké energetické hodnotě a schopnosti snižovat emise skleníkových plynů je vodík považován za klíčový prvek v přechodu k nízkouhlíkové ekonomice. Jeho aplikace se rozšiřují od průmyslových procesů, přes energetiku až po dopravu, kde se vodíkové palivové články používají v osobních a nákladních vozidlech, vlacích a dokonce i v letadlech. Nicméně, výzvy spojené s účinným skladováním, přepravou a distribucí vodíku vyžadují další vývoj technologií a infrastruktury.