Struktura materiálu hydridu hlinitého. Kredit: Ben Mills / Wikimedia Commons.

Vodíkové palivové články jsou jako kouzlo z pohádky. Smícháte vodík s kyslíkem a dostanete vodu s elektřinou. Jenomže tahle pohádka zatím moc nefungovala, hlavně kvůli těžkostem s transportem a skladováním nejlehčího prvku ve vesmíru, tedy vodíku. Vědci financovaní US Army jsou přesvědčeni, že našli vhodné řešení, které by mohlo konečně rozchodit vodíkový sen. Tím řešením by měl být prášek, se kterým se před časem experimentovalo jako s aditivem do raketového paliva.

Jde o práškový hydrid hliníku, který by se mohl stát stabilním materiálem pro vodíkové palivové články. Taková technologie by mohla odemknout vodíkovou energetiku a zaplavit vodíkovými články všechny možné aplikace lačnící po energii, od výkonných exoskeletů, přes drony všeho druhu, až po elektrické stroje. Záleží jen na tom, jestli se povede vyrobit dostatečné množství této látky za přijatelnou cenu.

Kris Lichter. Kredit: Ardica Technologies.

Na počátku 21. století se kolem vodíkových článků točila velká očekávání. Slibovaly revoluci v energetice a elektřinu bez emisí. Tehdejší sny se ale zatím ještě nestaly skutečností. Výroba stlačeného plynného či kapalného vodíku vázne a je stále příliš drahá. A vodík je nebezpečný, což bolestně potvrzují incidenty a požáry, k nimž občas dochází. Bezpečnost vodíkových zdrojů energii je možné zvýšit pevnějšími zásobníky na vodík. Ty jsou ale těžší a hlavně dražší.

Na scénu skomírajících vodíkových nadějí teď přichází hydrid hlinitý, zvaný též AlH3 nebo Alane. Je to poměrně jednoduchá sloučenina jednoho hliníku a tří vodíků, která vypadá jako dětský zásyp. A dětský zásyp se transportuje mnohem snadněji, nežli stlačený plyn nebo kapalný vodík. Dokonce obsahuje mnohem více energie, než stávající vodíkové materiály.

Ardica Technologies, logo

Hydrid hlinitý používají k výrobě palivových článků například v americké společnosti Ardica Technologies se sídlem v San Franciscu. Podle nich má tenhle materiál asi čtyřikrát vyšší hustotu energie než plynný vodík a při manipulaci je nesrovnatelně bezpečnější. Nevyžaduje žádné speciální nádrže nebo potrubí. Přepravuje se v zásobnících, které je možné vložit do palivového článku. Když se tam zásobník s hydridem hlinitým zahřeje, tak uvolní plynný vodík a ten pohání výrobu elektřiny.

Šéf Ardica Technologies Kristopher Lichter uvádí, že další zásadní výhodou hydridu hlinitého je, že je nesmírně lehký. Když prý držíte zásobník s touto látkou v ruce, tak není moc poznat, jestli je plný nebo prázdný. A směšně lehký materiál znamená další úspory, jak ve finančních nákladech, tak i v technologiích. Vojáky rovněž zaujalo, že by palivové články s AlH3 mohly do jisté míry nahradit lithium-iontové baterie, které obsahují prvky vzácných zemin. Tím by se z hydridu hlinitého stala doslova strategická technologie.

Ardica teď spolupracuje s US Army na vývoji přenosných polních zdrojů energie pro americké jednotky. V rámci této spolupráce již vytvořili nositelný 20-wattový energetický systém pro vojáky, který již má za sebou testy v experimentech Army Expeditionary Warrior Experiments. Podle Lichtera by se již brzy měl vyrábět ve velkém. Ardica a US Army rovněž pracují na 300-wattovém generátoru s hydridem hlinitým, jehož prototypy by měly být hotové do šesti měsíců.

Otázkou je, jestli se Američanům podaří vyrobit dostatečné množství téhle kouzelné látky. V Ardice teď hydrid hlinitý vyrábějí po kilogramech. Do 18 měsíců by chtěli přejít na výrobu po tunách. Ale to stále nestačí. V Pentagonu nedávno vyčíslili, že budoucí američtí vojáci, vojenské stroje a generátory elektřiny, budou potřebovat asi 43 tisíc tun AlH3. Podle Lichtera by teď takové množství nikdo v krátkém čase nevyrobil. Právě výroba ve velkém rozhodne, jestli se hydrid hlinitý stane klíčem k vodíkové energetice.

Literatura
Defense One 9. 9. 2019.