Článek
Dotaz
Už delší dobu se hovoří o autobusech na vodík. Prý jsou ekologické, z výfuku jde jen vodní pára. Na druhou stranu vodní pára patří mezi nejvýznamnější skleníkové plyny. Kdybychom všechny dopravní prostředky předělali na vodík, jaký by ta „výfuková“ vodní pára měla dopad na globální oteplení?
Minutová odpověď
- Dopravní prostředky na vodík jsou velmi ekologické, vypouštějí skutečně pouze vodní páru.
- Tato vypuštěná vodní pára přežije v atmosféře v blízkosti zemského povrchu pouze jednotky dní, a tudíž nepřispívá k oteplování planety tak jako další skleníkové plyny, které v atmosféře vydrží mnoho desítek let.
- Kvůli krátké životnosti vodní páry se nedá spolehlivě odhadnout vliv předělání všech dopravních prostředků na vodíkový pohon, neočekává se ale negativní dopad.
- Mnohem důležitější je zaměřit se na omezení vypouštění ostatních skleníkových plynů, s vodní parou si příroda poradí sama.
Odpověď
Dopravní prostředky využívající jako palivo vodík jsou velmi ekologické. Jde především o vozidla s palivovými články, kde je vodík přeměňován přímou elektrochemickou reakcí na energii a vodní páru [1]. Vodní pára vypuštěná do atmosféry v přízemní vrstvě atmosféry zůstává ve formě vodní páry jen krátkou dobu a sama o sobě tak nefunguje jako klasický skleníkový plyn [2]. Přidaná vodní pára v rámci koloběhu vody během pouhých několika dní zkondenzuje na srážky a spadne zpět na zemský povrch, tudíž přispívá ke skleníkovému efektu jen velmi krátce. Pouze v oblastech s velmi suchou atmosférou se může vodní pára dostat do vyšších vrstev a způsobit zesílení skleníkového efektu. Dodatečná vlhkost pocházející ze zdrojů způsobených lidskou činností – např. ze závlah nebo i z provozu vodíkových technologií – tedy vede ke zvýšené tvorbě aerosolů a oblačnosti. To zvyšuje ochlazující efekt v atmosféře, protože aerosoly a mraky odráží sluneční záření. Modelové odhady ukazují, že ochlazování kvůli zvýšené tvorbě aerosolů a oblačnosti zcela přebije krátkodobý příspěvek přidané vodní páry ke skleníkovému efektu [2].
Pro srovnání, životnost metanu v atmosféře se uvádí kolem 12 let, oxid dusný dokonce v atmosféře přežije průměrně až 114 let [3]. Kvůli krátké životnosti se pro vodní páru nedá spolehlivě stanovit tzv. „global warming potential“ (GWP), tedy potenciál plynu přispět ke globálnímu oteplování, který se běžně používá pro porovnávání „špatnosti“ skleníkových plynů (obvykle v horizontu 100 let, GWP100). Kvůli tomu nejsme bohužel schopni odhadnout, jaký by byl vliv předělání všech dopravních prostředků na vodíkový pohon. Přidaná vodní pára ale nepředstavuje zas až takový problém, na rozdíl od klasických skleníkových plynů.
Přidáním další vodní páry z vodíkové dopravy do atmosféry se rovnováha v rámci koloběhu vody příliš nezmění – přebytečná voda se za několik dní z atmosféry zase vysráží. Navíc množství vody na planetě by při kompletním přechodu na vodíkovou dopravu ani nebylo změněno, protože vodík pro dopravu se má v budoucnu vyrábět převážně pomocí elektrolýzy vody. Z vody se tedy vyrobí vodík a z vodíku se v dopravním prostředku stane zpět voda. Vodík z fosilních zdrojů je již využíván na jiné účely a s navýšením spotřeby fosilních zdrojů se příliš nepočítá.
Problematický pro globální oteplování může být fakt, že na množství nezkondenzované vodní páry v atmosféře (která ke změně klimatu přispívá) má vliv především teplota, která již dlouhou dobu roste díky zvyšování obsahu ostatních skleníkových plynů. V teplejší atmosféře se obecně udrží více vodní páry, než přebytečná voda zkondenzuje na srážky, a to přispívá k oteplování, které vede k vyššímu obsahu vodní páry v atmosféře, a tak dále. Tomuto jevu se říká „positive feedback loop“ – smyčka pozitivní zpětné vazby. Důležitější než zaměřovat se na vypouštění vodní páry je tedy důsledná snaha snižovat emise oněch klasických skleníkových plynů, kam řadíme zmiňovaný metan, oxid dusný a také oxid uhličitý, aby se průměrná teplota na naší planetě dále nezvyšovala. S vodní parou si už příroda poradí sama.
Pro Zeptej se vědce odpovídala Kristýna
Ing. Kristýna Kantnerová, Dr. sc. ETH Zürich; University of Colorado Boulder, Geological Sciences & Institute of Arctic and Alpine Research
Ing. Adam Giurg, Ph.D., ORLEN UniCRE a.s.
Odpověď recenzoval Radim Tolasz, klimatolog Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ)
Zdroje
Zeptej se vědce
Projekt Zeptej se vědce se snaží zprostředkovat kontakt mezi vědeckou a nevědeckou veřejností. Máte-li na vědce nějaký dotaz, zeptejte se nás na Facebooku, Twitteru nebo Instagramu. Podpořit nás můžete na donio.cz/podpor-zeptej-se-vedce.
