Desítky solárních farem na jihovýchodě Austrálie mají v příštích letech využívat „vodíkové baterie“. Tato dvouúčelová zařízení se vejdou do přepravních kontejnerů a obsahují řadu technologií: lithiové články, elektrolyzéry, palivové články a kanystry s tzv. metalhydridy. To jsou kovové sloučeniny, které slouží jako „houba“ pro uskladňování vodíku. Provozovatelé by měli systémy používat k ukládání energie ze solárních panelů tak, aby ji mohli dodávat do sítě během zamračených dnů nebo během nocí. Zároveň by jejich panely mohly vyrábět „zelený“ vodík pro jiná průmyslová odvětví, jako je doprava či hutnictví. Alespoň takovou vizi mají Alan Yu a jeho kolegové a partneři. Yu je generálním ředitelem společnosti Lavo se sídlem v Sydney vyrábějící systémy skladování vodíku. Je také spoluzakladatelem investiční společnosti Providence Asset Group rozvíjející projekty solární energie ve státech Victoria a Nový Jižní Wales. Začátkem července podepsala Providence Asset Group dohodu o prodeji produkce z více než 30 svých solárních farem společnosti SmartestEnergy Australia, maloobchodnímu poskytovateli energie. Ten je ve vlastnictví japonského konglomerátu Marubeni. Jedenáct ze solárních projektů je již plně v provozu a u ostatních se očekává, že budou spuštěny do začátku roku 2023. Dohromady budou mít výkon zhruba 300 MW. Lavo mezitím plánuje do konce letošního roku zahájit práce na první velkokapacitní, zatím spíše ověřovací duální baterii. Každý takový bateriový systém — který společnost nazývá HEOS — by měl mít kapacitu zhruba 13 MWh.
Půvab vodíku Iniciativa reaguje na rostoucí poptávku po skladování energií. Nárůst podílu obnovitelných zdrojů energie, jako jsou solární a větrné elektrárny, by bylo velmi vhodné doprovodit nasazením systémů, které mohou energie v časech jejího přebytku přijmout a v době zvýšené poptávky po elektřině naopak vydat. Zároveň se také zvyšuje přitažlivost vodíku získaného z nízkouhlíkových zdrojů, tedy tzv. zeleného vodíku. Představuje možnosti, jak změnit dálkovou dopravu, chemickou výrobu, letectví a další odvětví, která se hůře elektrifikují. Odhady růstu výroby zeleného vodíku se značně liší a neexistuje velká shoda v tom, jak by mohla poptávka vypadat v příštích desetiletích, uvedla nedávno společnost Canary Media. Zájmová organizace Hydrogen Council očekává, že do roku 2050 dosáhne výroba zeleného vodíku téměř 550 milionů t. Což by byl ohromný nárůst proti 0,36 milionu t vyrobených v roce 2019.
Dva v jednom „Vodíková baterie“ společnosti Lavo má jít vstříc oběma trendům, uvedl Yu pro časopis IEEE Spectrum. Systém vychází z dlouholetého výzkumu na univerzitě v Novém Jižním Walesu, která si v roce 2019 patentovala postup na využití materiálu ze skupiny tzv. metalhydridů. Nápad je založen na tom, že určité materiály za vysokého tlaku i relativně nízkých teplot mohou absorbovat poměrně značné množství plynu. Při zahřátí ho pak zase uvolní. V podstatě se dá říct, že tyto materiály nasávají vodík jako houba vodu. Jen místo ždímání se musí zahřívat. Systém se má skládat z menších jednotek, které fungují následovně: solární panely dodávají do jednotky elektřinu a nabíjejí lithiovou baterii o kapacitě 5 kWh. Jakmile je baterie plně nabitá, veškerá další elektřina prochází elektrolyzérem, který štěpí vodu na vodík a kyslík. Kyslík se uvolňuje do vzduchu, zatímco vodík proudí do metalhydridových nádrží. Uvnitř červených trubek je vodík uložen v pevné formě spojením s vláknitou kovovou slitinou vyrobenou z běžných minerálů. Systém funguje i v opačném směru, přeměňuje pevný hydrid kovu zpět na vodík, který pak prochází palivovým článkem a dodává elektřinu do sítě. Yu uvedl, že systémy mohou zajistit více než 20 000 nabíjecích cyklů, což dává komponentům předpokládanou životnost 30 let — přibližně stejně dlouhou jako životnost solární farmy. Případně lze nádrže s metalhydridem kovu ze systému vyjmout a umístit na nákladní auto nebo nákladní loď pro potřeby transportu. Nádrže se podle představitelů firmy skladují při pokojové teplotě a nízkém tlaku bezpečněji a prý dobře snášejí převoz. Společnost Lavo začala testovat svůj první prototyp v loňském roce. Tato jednotka je menší než ty, které budou pracovat na solárních farmách; místo běžného lodního kontejneru má velikost dvoudveřové lednice. Firma chce jednotky této velikosti časem začít nabízet pro využití v domácnostech a firmách. S celkovou kapacitou zhruba 40 kWh údajně uchovává třikrát více energie než Powerwall 2 společnosti Tesla. To však není nejdůležitější parametr. Metalhydridové systémy na skladování vodíku mají obecně jiný problém, a to ekonomický. Na jednotku objemu pojmou poměrně málo vodíku, a tak výsledné nádrže bývají relativně veliké a v důsledku také drahé. I ty nejlepší obsahují kolem 10 % hmotnostního podílu vodíku, zbytek tvoří materiál nádrže. Nevíme bohužel dost, abychom uvedli, jak si Lavo s touto překážkou poradila. Možná může používat levné materiály, možná dokázala podíl vodíku v nádržích navýšit. Nebo ne, a ekonomika i tak bude zajímavá, protože rozdíl cen mezi elektřinou mimo špičku a ve špičce bude v Austrálii velmi vysoký. Nezbývá než si počkat, nejlépe na praktické výsledky. Nebo na zprávu o krachu Lava. /jj/
