Palivový článok je zdroj energie s nulovými emisiami

Na Žilinskej univerzite v Žiline (UNIZA) je riešenie otázok v oblasti energie a transportu dlhodobou prioritou. V oblasti výskumu a v spolupráci s priemyslom  UNIZA úspešne rieši  projekty zamerané na využitie obnoviteľných zdrojov energie (OZE) a netradičné spôsoby konverzie energie. Ako prvá univerzita na Slovensku získala komerčne dostupný palivový článok - novú technológiu a príležitosť jeho využitia ako zdroju energie s nulovými emisiami.

Ropa, až do 19. storočia, bola bezvýznamnou surovinou, používanou najmä na svietenie. Až vynález spaľovacieho motora umožnil využitie potenciálu ropy ako energetickej suroviny na rozvoj spoločnosti. V súčasnej dobe sa takouto novou surovinou javí vodík.

Vodíkové technológie, výroba vodíka z obnoviteľných zdrojov, akumulácia energie a jej využitie v doprave pomocou palivových článkov už nie je science-fiction, ale skutočne blízka budúcnosť, ktorú výrazne ovplyvňujú aj súčasné výskumy odborníkov zo Strojníckej fakulty (SjF UNIZA) v spolupráci s priemyselnými spoločnosťami. Všetci majú spoločný cieľ, ktorým je pokrok, realizácia vedy a výskumu, a teda doprava bez emisií, moderný rozvoj infraštruktúry v mestách a v  krajine, v ktorej žijeme my, ľudia 21. storočia.

Na Strojníckej fakulte Žilinskej univerzity v Žiline (SjF UNIZA), na Katedre energetickej techniky (KET), sa úspešne riešil projekt v spolupráci s SPP a.s. od roku 2012. Jeho výsledkom bolo určenie vlastností a možnosti využitia palivového článku na zásobovanie energiou. Niekoľkoročným výskumom sa overila vysoká účinnosť palivového článku ako zdroja energie s nulovými emisiami . Vysoká je aj spoľahlivosť dodávky energie, lebo palivový článok neobsahuje žiadne pohybujúce sa časti.

Palivový článok na Žilinskej univerzite v Žiline využíva ako palivo zemný plyn, ktorý sa vplyvom teploty a katalytických kovov štiepi priamo na vodík a kyslík, čím odpadá potreba elektrolýzy. Zaujímavosťou je fakt, že pri použití vodíka ako paliva by bolo možné dosiahnuť ešte vyššiu účinnosť.

Palivový článok je zariadenie, kde sa kontinuálne chemická energia premieňa na elektrickú, reakciou paliva s katalyzátormi na elektródach. Elektródy sú najčastejšie z  drahého kovu - platiny alebo paládia, v závislosti od druhu palivového článku.

Pri elektrochemickej reakcii v palivovom článku, kde sa privádza vodík z tlakových fliaš a kyslík zo vzduchu, vzniká elektrická energia, ktorú je možné využiť aj v elektromotoroch vozidiel. Pri využití palivového článku v kombinácii s batériami a elektrickým motorom vo vozidle je celková účinnosť takéhoto prenosu energie vyššia oproti spaľovaciemu motoru a hlavnou výhodou oproti elektromobilu je dojazd a krátke nabíjanie. Vozidlo na palivový článok natankuje vodík do 5 minút a má dojazd až 500 km. Príkladom je niekoľko komerčne vyrábaných vodíkových áut, ale stretneme sa s nimi aj pri autobusových vozidlách, ktoré jazdia na vodíkovú technológiu palivového článku.

Za relatívne účinnú a efektívnu stránku palivového článku môžeme považovať aj konverziu energie - z chemickej  energie vodíka priamo na elektrickú energiu. Otázkou však stále zostáva životnosť palivových článkov a cena.

 „Sektor dopravy môže za 20 rokov vyzerať inak ako dnes. Bude bez emisii, s elektromobilmi,  vodíkovými alebo autonómnymi vozidlami. To všetko sa dá dosiahnuť v spolupráci s výskumníkmi, automobilkami, prevádzkovateľmi čerpacích staníc a celkovou politickou stratégiou krajiny práve jej realistickým vytváraním a dodržiavaním, ktoré pomôže k prechodu na čistejšiu dopravu,“ povedal prof. RNDr. Milan Malcho, PhD, vedúci KET SjF UNIZA.