Téma TÝDNE
"Plnou nádrž rybích hlav, prosím!" Pohon zítřka

Jaké jsou pohony budoucnosti? Nejde jen o elektřinu, ač na její podporu hodlají německé automobilky utratit v přepočtu bilion korun. Sází se i na vodíkový pohon, vzduch, nebo dokonce na zbytky ryb.

Německému koncernu Volkswagen můžeme poděkovat za to, že celý svět vehementně řeší, jak udělat automobilový průmysl o něco čistší. Bez problému spojeného s aférou dieselgate a lhaní o znečišťování ovzduší by možná producenti vozidel neutráceli neuvěřitelné peníze za vývoj alternativních pohonů. Jenže nejde jen o auta.

Jedna průměrně velká výletní loď spotřebuje za den zhruba sto tun paliva, tedy přibližně tolik jako milion aut za stejnou dobu. Je sice pravda, že takové plavidlo pojme tolik pasažérů, jako má malé město obyvatel, i přesto je však spotřeba milionu vozů na pár tisíc lidí dost neefektivní. Těchto "cruise ships" letos brázdilo vody oceánů a moří tři sta čtrnáct. A stavějí se další.

Byznys zábavních a vyhlídkových plaveb roste. Podle odhadů letos provezl 28 milionů lidí a utratilo se v něm více než bilion korun. I jeho provozovatelé si kvůli honbě za dalšími zákazníky musejí hlídat image. Té škodí hlavně používané pohonné hmoty - levná námořní nafta je podstatně "špinavější" než ta silniční. Do ovzduší mimo jiné vypouští škodlivé oxidy síry, takže je v pozemní dopravě zakázána.

Norové teď ovšem přišli s geniálním nápadem: lodě budou pohánět zbytky ryb. Není to ten nejšílenější nápad. Zbytky z potravinářského průmyslu se smíchají s dalším organickým odpadem (třeba ze zpracování dřeva), vyrobí se z nich bioplyn a na světě je podstatně šetrnější palivo. Ovzduší se tím pomůže dokonce dvakrát - bude nižší spotřeba námořní nafty a zároveň se nebude tolik zbytků ryb vyhazovat na skládky, kde jejich rozkladem vzniká metan, jenž též přispívá ke globálnímu oteplování. "Norsko je obrem lodní dopravy a velkými sektory jsou v zemi i rybářství a dřevozpracující průmysl. Vytvářejí pracovní místa, tržby, ale i mnoho odpadu. Stálý přístup k organickému odpadu dává severským zemím výjimečnou pozici na trhu s bioplynem. Proto do toho investujeme a snažíme se o inovace. Myslím, že jsme jen na začátku významného byznysu," uvedl Daniel Skjeldam, šéf norské společnosti Hurtigruten.

Jen tato firma provozuje sedmnáct výletních lodí. Do roku 2021 chce minimálně šest z nich přestavět na bioplynový pohon kombinovaný s velkými bateriemi pro využití elektřiny z obnovitelných zdrojů. Tři takové lodě právě staví. Podnik fungující 125 let a pořádající vyhlídkové a rekreační plavby v Arktidě a Antarktidě také na palubách zakázal plasty na jedno použití.

"Naše lodě budou doslova poháněny přírodou. Bioplyn je nejzelenější palivo v lodní dopravě. Doufám, že nás další společnosti budou následovat," dodal Skjeldam v tiskové zprávě.

Jako ze Star Treku

Palivo řeší i letecká doprava, letenky pravidelně zdražují s rostoucí cenou ropy. Vyvíjejí se kvůli tomu například letadla bez podvozků, což by stáhlo spotřebu o pětinu. Ta by používala speciální přistávací dráhy a magnetická vznášedla, která by se vzletem a přistáním pomáhala. Pracuje se i na nové generaci motorů, jež by spotřebu snížila až o třetinu. Vědci z amerického technologického institutu MIT dokonce přišli s revolučním konceptem, který by mohl do budoucna vést k letadlům bez motorů. Tedy v té podobě, v níž je známe dnes.

Steven Barrett, hlavní autor studie, přiznal, že se inspiroval seriálem Star Trek a jeho vesmírnými čluny. Jako malý v televizi fascinovaně sledoval, jak bezhlučně plují vzduchem a místo výfukových plynů za nimi zůstává jen modré světlo. Později narazil na princip takzvaného iontového větru neboli elektro-hydrodynamického tahu. Fyzikální úkaz známý od dvacátých let minulého století vzniká nabitím částic vzduchu, které se pak pohybují mezi dvěma elektrodami a prudkými nárazy vytvářejí tah potřebný k rozpohybování objektu. Jenže ho do nynějška nikdo nedokázal otestovat v praxi.

"Předcházela tomu dlouhá bezesná noc v jednom hotelu, kdy jsem nemohl usnout kvůli časovému posunu. Začal jsem tedy hledat způsoby, jak by to mohlo fungovat. Udělal jsem pár hrubých výpočtů a došel k tomu, že by to mohl být životaschopný projekt," uvedl Barrett.
Jeho tým vytvořil letoun připomínající velký lehký kluzák. Při váze dvou kilogramů má pětimetrové rozpětí křídel. Pod křídlem má stroj soustavu připomínající klec - u předku letounu jsou dráty jako pozitivní elektroda, v zadní části zase dráty fungující jako elektroda negativní. V trupu jsou umístěny baterie schopné vyprodukovat napětí 40 tisíc voltů, což dodává dostatečný náboj k tomu, aby se rozhýbaly částice vzduchu a letoun se mohl vznést. Vynález přeletěl šedesátimetrovou tělocvičnu institutu, ten největší vnitřní prostor, jaký vědci sehnali. Let pro jistotu zopakovali desetkrát a studii o experimentu vydali koncem listopadu v časopise Nature.

"Je to první úspěšný test letounu s motorem bez pohyblivých částí. Otvírají se tím nové a netušené možnosti tišších a mechanicky jednodušších letadel, která neprodukují žádné emise," uvedl Barrett. Podle něho by v blízké budoucnosti mohly takto létat bezhlučné drony. Pohon na iontový vítr by se pak dal zkombinovat s klasičtějšími motory, a tak by bylo možné dosáhnout ekonomičtějšího a ekologičtějšího provozu.

Elektrošílenství

Nejpopulárnější jsou dnes samozřejmě elektromobily. K proslulosti jim pomohla společnost Tesla v čele s excentrickým miliardářem Elonem Muskem, která vznikala od nuly a i tradičním automobilkám ukázala, že o nový pohon je mezi lidmi zájem. Během pár let představila elektromobil prakticky každá značka. A do vývoje a podpory prodeje se vkládá stále více peněz.

Jen v příštích dvou letech chtějí německé automobilky investovat do elektromobility 40 miliard eur. To je v přepočtu jeden bilion korun, což by tuzemský státní rozpočet naplnilo zhruba na devět měsíců. Podle sdružení německého automobilového průmyslu VDA se tím snaží získat zpět důvěru ztracenou kvůli skandálu dieselgate. Ten výrazně zasáhl hlavně největší evropskou automobilku - německý koncern Volkswagen, jenž podle odhadů zaplatí za podvody s emisemi až 779 miliard korun.

Díky investicím má vzrůst počet elektromobilů v nabídce automobilek ze současných třiceti modelů na sto. Jejich podíl mezi novými vozy by se pak z aktuálních téměř dvou procent měl do roku 2030 zvýšit na třicet procent. Výrazně má také narůst počet nabízených hybridních modelů.

Tomu ale bude třeba přizpůsobit infrastrukturu. Pro ilustraci: podle Bernharda Mattese, šéfa sdružení VDA, je dnes 76 procent všech evropských nabíjecích stanic v pouhých čtyřech zemích - Německu, Francii, Belgii a Británii. Pro skutečně ekologický provoz těchto vozů je též zapotřebí čistá energie, například počet větrných elektráren jen v Německu by se měl ze současných 30 tisíc zvýšit na 84 tisíc.

Přestup k vodíku

Podle některých je ale aktuální elektromobilové šílenství jen přestupní stanicí k vodíkovému pohonu. V průzkumu KPMG Global Automotive Executive Survey z roku 2017 mezi takřka tisícovkou top manažerů automobilového průmyslu ze 42 zemí včetně Česka se na tom shodlo 78 procent z nich. Poukázali na fakt, že vodíkový pohon je s ohledem na stávající infrastrukturu a čas "dotankování" mnohem životaschopnější. Letošní 19. ročník studie všemu dodal jasnější kontury. Do roku 2040 by prý měly vodíkové palivové články téměř dohnat elektromobily a dosáhnout čtvrtinového podílu v silniční dopravě.

Vodík je v podstatě podobný nosič energie jako baterie. Ve zkapalněném stavu je ale efektivnější, vozidla si s ním v podstatě vozí vlastní elektrárnu. "U elektromobilů je potíž nejen s cenou, ale i s tím, že ještě neprokázaly svou odolnost a životnost. Když porovnáte hustotu energie uloženou v bateriích s nějakou kapalinou, je to poměr jedna ku stu," řekl médiím Wolfgang Warnecke, šéf pro oblast inovací společnosti Shell.

I proto už leckteré automobilky mají vlastní vozidla na vodíkový pohon. Hyundai vyrábí model Nexo, který je tak tichý, že musí vydávat reprodukci zvuku. Toyota prodává futuristický model Mirai, Honda má své vozidlo Clarity, jehož aerodynamický tvar pomáhá prodlužovat dojezd. Snahu těchto tří vedoucích automobilek ale brzdí především nedostatečná infrastruktura. Například v Česku donedávna existovala jen jedna čerpací stanice s vodíkem. Do roku 2023 by jich mělo vyrůst až osm.

Pokud se jednou vodíku podaří vzbudit stejné nadšení, jaké v současnosti vzbuzují elektromobily, mohly by silnice brázdit vozy, jejichž emisemi je pouze odkapávající voda.