Výroba vodíku pro dekarbonizovanou budoucnost: přehled výrobních technologií

Nová vědecká publikace s názvem „Hydrogen Production for a Decarbonized Future: A Review of Production Technologies“, která vznikla na katedře chemie PřF UJEP ve spolupráci s partnerskými pracovišti, přináší komplexní srovnání tradičních i nově vyvíjených technologií výroby vodíku a hodnotí jejich technologické, ekonomické a environmentální aspekty.

Vodík představuje významný prostředek pro přechod k nízkoemisní energetice a snižování závislosti na fosilních palivech. Jeho využití nachází uplatnění nejen v chemickém průmyslu, ale také v energetice, dopravě a dalších průmyslových odvětvích. Přestože při jeho energetickém využití nemusí vznikat emise oxidu uhličitého, celkový dopad vodíkových technologií na životní prostředí zásadně závisí na způsobu jeho výroby. V současnosti totiž převážná část vodíku stále pochází z fosilních surovin, jejichž zpracování je spojeno s významnými emisemi skleníkových plynů.

Autoři se zaměřili na konvenční metody, mezi které patří parní reformování methanu, suché reformování methanu, katalytický rozklad methanu či zplyňování uhlí, a porovnali je s alternativními postupy využívajícími obnovitelné zdroje. Pozornost byla věnována zejména elektrolýze vody, zplyňování biomasy a fotolytickým či biologickým procesům. Jednotlivé technologie byly posuzovány z hlediska energetické účinnosti, výrobních nákladů, technologické vyspělosti a dopadů na životní prostředí v rámci analýzy životního cyklu (LCA).

Studie ukazuje, že konvenční metody výroby vodíku jsou v současnosti ekonomicky dostupnější, avšak jejich uhlíková stopa je výrazně vyšší než u technologií založených na obnovitelných zdrojích. Výroba zeleného vodíku pomocí elektrolýzy vody představuje perspektivní cestu ke snížení emisí, její širší průmyslové využití však zatím omezují vysoké investiční náklady a požadavky na dostupnost obnovitelné elektřiny. Významnou roli proto bude hrát další vývoj účinných a stabilních katalyzátorů, zdokonalování elektrolyzérů a integrace obnovitelných zdrojů energie.

Publikace přináší ucelený přehled současného stavu vodíkových technologií, identifikuje jejich hlavní omezení a vymezuje perspektivní směry dalšího výzkumu. Získané poznatky mohou přispět k efektivnějšímu výběru technologií a podpořit rozvoj udržitelné vodíkové ekonomiky.

Gholami Z., Gholami F., Šimek J., Svobodová K. and Vakili M., Hydrogen Production for a Decarbonized Future: A Review of Production Technologies, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 153, 2026, 240–278, ISSN 1226-086X, https://doi.org/10.1016/j.jiec.2025.07.047.

Další vědecké úspěchy na katedře chemie.