Na stronie głównej gazety.pl znajdziesz znacznie więcej artykułów o ekologii i nowych technologiach
Nie ma co ukrywać, wodór jest daleko w tyle za elektromobilnością. Mimo to coraz więcej krajów widzi w nim nadzieję na lepsze jutro. Jak szacuje Międzynarodowa Agencja Energii (MAE), wyprowadzenie sektora wodorowego na ścieżkę prowadzącą do neutralności klimatycznej wymaga nie tylko czasu, ale też znacznych inwestycji, liczonych w bilionach dolarów. Przy założeniu owej neutralności do 2050 roku, to do 2030 roku niezbędne są inwestycje w wysokości około 1,2 biliona dolarów. To problem, który jest potęgowany przez obecną jego produkcję z paliw kopalnych bez procesu wychwytywania emisji dwutlenku węgla.
Mimo to coraz więcej krajów widzi potencjał w technologii wodorowej. Dowodem na to są wnioski przestawione przez autorów raportu „Global Hydrogen Review" przygotowanego przez Międzynarodową Agencję Energii. Określili oni, że już 17 krajów ma strategie dotyczące wodoru, a 20 innych deklaruje prace nad nią. Warto nadmienić, że Ministerstwo Klimatu i Środowiska finalizuje prace nad „Polską Strategią Wodorową do 2030 r. z perspektywą do 2040 r."
Zintensyfikowane zainteresowanie technologią wodorową przyczyniło się do podwojenia w ciągu ostatnich pięciu lat, wydajności elektrolitów produkujących zielony wodór. To jednak kropla w morzu potrzeb. Obecny poziom produkcyjny to ok. 50 tys. ton. Jeżeli chcemy osiągnąć w 2050 roku zerową emisję netto, produkcja zielonego wodoru w 2030 roku powinna osiągnąć 80 milionów ton. To w efekcie pokazuje jak daleko jesteśmy od osiągnięcia wyznaczonych celów. Inwestycje bogatszych państw w wysokości co najmniej 37 miliardów dolarów na rozwój i wdrożenia oraz 300 miliardów z sektora prywatnego, mogą nie wystarczyć. MAE zakłada, że osiągnięcie celów postawionych na rok 2050, wymaga 1,2 bln dolarów i to do 2030 roku. Ponadto konieczne są do pokonania bariery technologiczne, w tym wysokie koszty produkcji, znaczące zużycie energii przy wytwarzaniu wodoru (w procesie elektrolizy) czy konieczność stosowania technologii wychwytywania dwutlenku węgla. „Prawie cały produkowany obecnie wodór pochodzi z paliw kopalnych bez wychwytywania dwutlenku węgla, co powoduje emisję na poziomie 900 milionów ton CO2 – porównywalną z łączną emisją CO2 Wielkiej Brytanii i Indonezji" – wskazuje przedstawiciel wnp.pl.
Wodór w motoryzacji
Temat wodoru w ostatnim czasie jest coraz bardziej widoczny również w sektorze pojazdów. Europejskie koncerny jak na razie w dość ograniczonym składzie (Toyota, BMW, Hyundai, Opel) starają się promować tą technologię. Problem polega jednak na infrastrukturze, zwłaszcza w Polsce. Obecnie w kraju poza jedną mobilną stacją w Warszawie, nie ma żadnych publicznie dostępnych punktów tankowania tego paliwa. Trzeba wybrać się na wycieczkę do Niemiec. To znaczące ograniczenie w promocji tych aut. Mimo to koncerny widzą przyszłość w tym rozwiązaniu. Toyota jest tego najlepszym przykładem. Ostatnio ogłosiła, że Toyota Corolla Sport wyposażona w prototypowy silnik wodorowy w maju wzięła udział w 24-godzinnym wyścigu na torze Fuji. Samochód został zgłoszony przez zespół ORC ROOKIE Racing, a jednym z jego kierowców był sam prezydent Toyota Motor Corporation Akio Toyoda pod pseudonimem Morizo.
Przedstawiciele Toyoty jasno podkreślali, że podczas prac nad silnikiem do wspomnianego auta, skupili się na pozyskiwaniu zielonego wodoru, czyli wytwarzanego bezemisyjnie z odnawialnych źródeł energii. Jak podali w oficjalnym komunikacie „surowiec ten pochodzi od lokalnych dostawców, a paliwo dostarczyły trzy firmy – Fukushima Hydrogen Energy Research Field (FH2R), Obayashi oraz Toyota Motor Kyushu". „Zakład prowadzony przez przedsiębiorstwo FH2R wytwarza wodór o mocy 10 MW. Obayashi to z kolei pierwszy w Japonii producent wodoru wykorzystujący do tego energię geotermalną. Firma zaangażuje się także w budowę zakładu produkcyjnego w Kokonoe, który już od 2024 roku ma wytwarzać 10 Nm3/h wodoru. Toyota Motor Kyushu produkuje natomiast wodór przy użyciu energii słonecznej" – czytamy dalej w komunikacie.
To tylko jedno z działań. Cały czas promowany jest model Mirai, w pełni wodorowy samochód, który przy wykorzystaniu ogniwa paliwowego zasila akumulatory, a zgromadzona energia zasila silnik elektryczny. W Polsce jak na razie odsetek tych aut jest mały. Głównym odbiorcą jest Polsat, który docelowo będzie miał w swojej flocie 58 aut zasilanych wodorem.
– Obecnie skupiamy się na rozwoju i dopracowaniu technologii elektrycznego napędu zasilanego wodorem. To proste w konstrukcji rozwiązanie, produkujące „na bieżąco" prąd z wodoru w wyniku jego reakcji z tlenem. A koła napędza już klasyczny silnik elektryczny. Technologicznie kluczowymi są tu: wydajność ogniw paliwowych (to ona determinuje moc maksymalną układu) oraz szczelność a także wytrzymałość wielowarstwowej konstrukcji zbiorników wodorowych. Samo tankowanie wodoru przebiega tak szybko jak w aucie z klasycznym silnikiem (kilka minut) a zasięg to 500-600 km. Obecnie mamy w ofercie samochód elektryczny z takim napędem – Toyotę Mirai. Natomiast wykorzystanie wodoru jako paliwa do zasilania silnika tłokowego jest wykorzystywane przez Toyotę wyłącznie testowo w jednej z konstrukcji samochodu sportowego. I nie przewidujemy obecnie zastosowania tego rozwiązania w produkcji masowej – tłumaczy Robert Mularczyk, Senior PR Manager Toyota Motor Poland oraz Toyota Central Europe.
MIrai stanowi przykład auta, które już w tym momencie mogłoby zastąpić samochody zasilane paliwami kopanymi (benzyna, Diesel). Ostatnio właśnie tym modelem ustanowiono Rekord Guinnessa, przejeżdżając 1360 km na jednym tankowaniu. Samochód zużył podczas całego testu 5,65 kilograma wodoru, którego zatankowanie trwało pięć minut. Po drodze samochód minął 12 stacji tankowania wodoru. Przejazd odbywał się głównie w gęstym ruchu godzin szczytu, w temperaturze między 18 a 28 stopni Celsjusza – podaje Toyota.
Wszystko zależy od infrastruktury
Na Kongresie Nowej Mobilności, który miał miejsce w Łodzi, zaproszeni eksperci rynkowi i naukowcy debatowali na temat przyszłości wodoru m.in. w transporcie drogowym. Wśród wielu poruszonych kwestii, wspólnie stwierdzili, że osiągnięcie celu jest możliwe wyłącznie przy dynamicznym rozwoju infrastruktury ładowania. Bez tego nie uda się rozpropagować tej technologii zarówno w transporcie lekkim, jak też ciężarowym.
Potencjał wykorzystania wodoru zauważa się głównie w transporcie ciężkim. To tam liczy się jak najmniejsza masa ciągnika siodłowego oraz jak największy zasięg. Wodór byłby rozwiązaniem, który mógłbym zastąpić wysłużonego Diesla. Jednak do tego potrzeba czasu. Problemem jest też brak jak na razie sprawdzonych możliwości konwersji aut spalinowych na wodorowe. Takie próby były jak na razie pilotażowe i raczej naukowe. Nie oznacza to jednak, że nie jest to możliwe. Trzeba jednak jasno podkreślić, że mimo wzmożonych prac nad wykorzystaniem wodoru, światowy nacisk kładzie się na elektromobilność tą zasilaną z energią elektryczną. Eksperci zakładają wstępnie, że krajowy poziom rozwoju wodoryzacji transportowej osiągnie w 2030-2035 roku obecny poziom elektryfikacji (czyli około 15 tys. samochodów osobowych).
