Vodik kot gorivo prihodnosti!?

11. maj 2023

Že nekaj let je mobilnost tista, ki išče novosti, uvaja spremembe in upošteva dejavnike, ki bi bili okolju bolj prijazni, začenši z uporabo bolj trajnostnih in obnovljivih virov energije. Verjetno ste tudi vi že slišali ali brali o vodiku in njegovi uporabi v transportu, konec koncev je to področje že dolgo v središču znanstvenih raziskav in tehnološkega razvoja. Toda kako avtomobil na vodik dejansko deluje in kakšen je njegov potencial v avtomobilskem sektorju.

Kako deluje vozilo, ki ga poganja vodik?

Vozila s pogonom na vodik delujejo nekoliko drugače od tradicionalnih vozil z motorjem z notranjim zgorevanjem. Osnovna premisa je jasna: namesto bencina ali dizla se kot gorivo uporablja vodik. Ta se kombinira s kisikom v gorivnih celicah vozila in na ta način proizvaja električno energijo (ki poganja motor). In zakaj je to okolju bolj prijazno? Pri tem procesu ne nastajajo nobene škodljive emisije, saj je edini stranski produkt čista voda.

Električno vozilo vs. vozilo, ki ga poganja vodik

Motor v vozilu, ki ga poganja vodik je električni motor. Vodik služi kot vir energije za pogon tega motorja, kar pomeni, da gre za električno vozilo. A bistvena razlika je v tem, da energija ni shranjena v bateriji, temveč se na zahtevo proizvaja v gorivnih celicah.

Poleg tega, da vozilo, ki ga poganja vodik potrebuje električne motorje in baterijo tako kot električno vozilo, potrebuje tudi rezervoarje za vodik (za shranjevanje) in gorivne celice za pretvorbo vodika v elektriko. Na spodnjem prikazu lahko vidite, da je zasnova vozila, ki ga poganja vodik precej bolj zapletena od vozila, ki ga poganja elektrika.

Vozilo na vodik.

Vozilo, ki ga poganja vodik. Vir: www.afdc.energy.gov

Električno vozilo.

Električno vozilo. Vir: www.afdc.energy.gov

Pogon na vodik in razlike med avtomobilskimi proizvajalci

Med proizvajalci avtomobilov glede uporabe vodika v njihovih modelih prihaja do drugačnih pogledov. Proizvajalci avtomobilov, recimo Hyundai, BMW in Renault že nekaj časa vlagajo v razvoj električnih vozil na gorivne celice, medtem, ko Volkswagnov izvršni direktor Thomas Schafer pravi da vodik ni za Volkswagen, saj ima nekaj večjih pomanjkljivosti v primerjavi z baterijsko tehnologijo. “Ni konkurenčen, sploh ne za osebne avtomobile, rezervoarji zasedajo prostor v kabini. Morda za gospodarska vozila, vendar ne za osebna vozila. Torej, ne vidim, da bi se to zgodilo v tem desetletju. Ne pri Volkswagnu.” Ravno Toyota in BMW sta med tistimi podjetji, ki največ vlagajo v vodikove tehnologije za osebna vozila, a tudi druge znamke ne zaostajajo. Podjetje z Japonske že prodaja Mirai in je predstavio koncept Corolla Cross H2, ki raziskuje novo tehnologijo gorivnih celic, Honda ima vodikov model Clarity Fuel Cell, Hyundai ima Nexo Fuel Cell, Renault pa vztrajno dela na razvoju naslednje generacije kombija Master, ki naj bi dobil različico na vodik.

BMW ix5, ki ga poganja vodik.

BMW iX5 Hydrogen, doseg: 504 km.

Kaj pa proizvodnja vodika in podporna infrastruktura?

Proizvodnja vodika sproža polemike, v katerih ne manjka niti podpornikov, niti dvomljivcev. Tisti, ki podpirajo proizvodnjo vodika omenjajo energijsko gostoto vodika, da bi upravičili tehnologijo, a pozabljajo, da govorijo o utekočinjenem vodiku (postopek utekočinjenja vodika je kompleksen in energetsko intenziven). In tako se lahko vprašamo kako trajnostna je ta proizvodnja. Čeprav ga je v vesolju veliko, v naravi na Zemlji ne obstaja prosto. Njegovo pridobivanje pogosto vključuje fosilna goriva, kar nekoliko izniči njegove okoljske koristi. 

Tako kot pri uvajanju električnih vozil, je za množično uporabo ključna podporna infrastruktura. Danes so polnilne postaje za vodik redke, kar precej otežuje uporabo teh vozil, predvsem za daljše razdalje, poleg tega pa ima področje uporabe vodika za pogon vozil nekatere varnostne izzive, recimo shranjevanje in ravnanje z vodikom. Gre namreč za zelo vnetljiv plin.

Uporaba vodika v večjih transportnih sistemih

Če smatramo, da vodik nima toliko potenciala za množično uporabo v avtomobilskem sektorju, bo v prihodnje verjetno izstopal predvsem pri večjih transportnih sistemih. Kje smo danes glede razvoja in vpeljave vodika v vozilih na področju transportnega sistema?

Javni prevoz

Avtobusi na vodikove gorivne celice so ponekod po svetu že del prometa. V praksi sistem deluje tako, da ti avtobusi uporabljajo vodik kot gorivo za proizvodnjo električne energije, ki nato poganja vozilo. 

Tovorni promet

Ker ima vodik visoko energijsko gostoto gre za obetavno rešitev za prevoz težkih tovorov, kot so tovornjaki, ki zahtevajo dolge razdalje in težke tovore. Predpostavlja se, da če bi bolj množično uporabljali tovornjake na vodikove gorivne celice, bi lahko znatno zmanjšali emisije iz tovornega sektorja.

Pomorski promet

Tudi v pomorskem prometu že obstaja nekaj pilotnih projektov in načrtov za čolne in trajekte na vodikov pogon. Za tiste ladje, ki imajo pogosto dolge poti in imajo visoke energetske potrebe, lahko lastnosti čistega izgorevanja vodika predstavljajo pomembne okoljske koristi. 

Železniški promet

Tudi na področju železniškega prometa uporaba vodika napreduje. Razvijajo in preizkušajo se namreč tudi vlaki na vodikov pogon, ki ponujajo potencialno alternativo dizelskim vlakom.

Letalstvo

Upoštevajoč visoke energetske potrebe leta in občutno visoke količine emisij iz letalske industrije bi lahko imel vodik na področju letalskega prometa pomembno vlogo. Nekatera podjetja razvijajo konceptne zasnove za letala s pogonom na vodik, a smo od končnih rezultatov še precej oddaljeni.

Norled trajekt, ki ga poganja vodik.

Trajekt Norled – Hydra s pogonom na vodikove gorivne celice je letos marca dobil regulativno dovoljenje za začetek obratovanja.

Razvoj uporabe vodika na področju mobilnost je počasen, kar kaže že članek Guardiana iz leta 2011 z naslovom “Zakaj si vlade ne prizadevajo za več avtomobilov na vodik?”, v katerem avtor začne s stavkom: “Zdi se, da že več kot desetletje govorimo o ‘vodikovem gospodarstvu’, vendar se zdi, kot pri mnogih drugih rešilnih tehnologijah, njegov prihod nikoli bližje.” 

Kot ugotavljamo v današnjem zapisu ima vodik veliko potenciala predvsem v večjih transportnih sistemih, a obstaja še kar nekaj ovir. ABmobilovci bomo tudi to področje v prihodnje budno spremljali, saj razvoj tehnologije omogoča hitrejše napredke, verjetno tudi na tem področju.

ABmobil

ABmobil smo mlado podjetje z izkušeno ekipo, ki ustvarja globalne trende učinkovite in okolju prijazne mobilnosti. Z več kot 25 leti izkušenj v avtomobilskem poslu najbolje omogočamo mobilnost uporabnikov, ki ne želijo biti le kupci vozila.