Dlaczego niemieccy producenci samochodów zwlekają z wprowadzeniem napędu wodorowego?

Reklama

pt., 02/08/2019 - 11:25 -- koscielniakk

Wodór może być transportowany i tankowany w ten sam sposób jak benzyna. Jednak do tej pory w tę gałąź przemysłu inwestują głównie producenci z Azji.

 

 

Wodór ma najniższy priorytet w branży motoryzacyjnej. Z 40 miliardów euro, które niemieccy producenci przeznaczyli na rozwój alternatywnych systemów napędowych w ciągu najbliższych trzech lat, tylko minimalna część zostanie przekazana na ogniwa paliwowe. Tym bardziej jest to zadziwiające, że przejazd samochodem elektrycznym przez Niemcy nie odbędzie się bez denerwujących postojów na stacji ładowania pojazdów. Szczególnie zimą można zauważyć, że dane dotyczące zasięgu samochodów deklarowane przez producentów są mocno naciągane. Jaguar i-Pace, który zgodnie ze standardowym cyklem WLTP* powinien bezproblemowo pokonać 467 kilometrową trasę, w mroźnych temperaturach nie przekracza zasięgu 300 km - to o połowę mniej niż Hyundai Nexo. Pojazdom napędzanym wodorowymi ogniwami paliwowymi wystarczy jednorazowe napełnienie zbiornika, aby w tych samych warunkach przejechać, co najmniej 600 kilometrów. To idealna alternatywa dla kierowców diesla.

Daimler pracuje nad nowym, modułowym systemem ogniw paliwowych. W 2022 roku elektryczny autobus miejski eCitaro po raz pierwszy być może skorzysta z nowej, skalowalnej budowy napędu. Po 25 latach badań ta technologia wciąż jest znacznie droższa od napędu elektrycznego. Dlatego niemieccy producenci w dalszym ciągu się wahają. W przeciwieństwie do Hyundai: Do 2030 r. Koreańczycy chcą osiągnąć pułap 700 000 ogniw paliwowych rocznie. "Jesteśmy przekonani, że wodór zmieni sektor transportu i okaże się globalnym sukcesem gospodarczym", twierdzi Euisun Chung, wiceprezes Hyundai Motor Group. W tym wypadku nie dziwi, że Audi chce współpracować z Hyundai; a BMW przejmuje od Toyoty know-how z zakresu ogniw paliwowych.

 

Najpierw wodorowe pociągi podmiejskie, dopiero później samochody

Jaki los czeka technologię wodorową? "Wiele z omawianych technologii już istnieje, ale nie są jeszcze na tyle dobrze rozwinięte, aby były opłacalne ", mówi prof. Peter Wasserscheid, dyrektor Instytutu Energii Odnawialnej Helmholtz w Erlangen-Norymberdze. Główną wadą jest to, że około połowa zużywanej energii jest tracona podczas magazynowania wodoru jako energii elektrycznej w procesie elektrolizy. Również infrastruktura stanowi utrudnienie dla samochodów napędzanych ogniwami paliwowymi. Obecnie w Niemczech jest 55 stacji wodorowych, do końca 2019 r. ich ilość powinna zwiększyć się do 100. Jest to duży minus w porównaniu z ponad 10000 stacji dla paliw konwencjonalnych i niezliczonymi gniazdami zasilającymi akumulatory elektryczne. Wasserscheid i jego zespół chcą zniwelować tę przeszkodę. "Opracowaliśmy paliwopodobny płyn, który umożliwi przy użyciu konwencjonalnej logistyki paliwowej gromadzenie, magazynowanie i transportowanie wodoru „ - mówi ekspert. To pomysł, dzięki któremu zespół badawczy znalazł się w pierwszej trójce nagradzanej przez prezydenta Republiki honorowym wyróżnieniem Deutscher Zukunftpreis. Sztuczka polega na użyciu sprawdzonej substancji chemicznej jako medium magazynującego: "Przemysłowe oleje jako nośniki ciepła są stosowane od lat 60. XX wieku, są tanie i charakteryzują się wysoką stabilnością cieplną. W przeciwieństwie do dzisiejszych paliw, nie stwarzają niebezpieczeństwa" - wyjaśnia Wasserscheid. Dodatkowo ciecz nośna (ciekły organiczny nośnik wodoru, – LOHC [ang. Liquid organic hydrogen carriers]) może chemicznie związać dużo więcej wodoru, niż proporcjonalna ilość sprężonego gazu o ciśnieniu 700 barów. Rozwiązanie wydaje się być doskonałym dla pojazdów mechanicznych. Po prawdzie BMW zainicjowało pierwszy projekt badawczy już w 2010 roku. W tym czasie, w Monachium eksperymentowano z palnikami wodorowymi.

Przyjazna dla środowiska alternatywa silników wysokoprężnych

Czy więc skomplikowane i drogie zbiorniki wysokociśnieniowe w samochodach z ogniwami paliwowymi wkrótce przestaną istnieć? „Dzisiaj możemy wygodnie dostarczać LOHC do stacji benzynowej, gdzie związany wodór przekształca się gaz, a dzięki wysokiemu ciśnieniu tankowany jest do pojazdu” Wasserscheid pozostaje realistyczny „następnym krokiem jest wytworzenie wodoru podczas jazdy za pomocą ciekłego organicznego nośnika wodoru.” 80 litrów LOHC może dostarczyć wystarczającej ilości energii potrzebnej do przebycia ponad 500 km wolnych od emisji gazów cieplarnianych – to wszystko będzie można osiągnąć podczas trzy minutowego tankowania. Pierwsze prototypy w małych klasach wydajności już produkowane są z powodzeniem w laboratorium.

W praktyce wodór związany z LOHC zostanie najpierw sprawdzony w transporcie kolejowym. Około 40 procent sieci kolejowej w Niemczech nie jest zelektryfikowana, pociągi z wodorem byłoby najbardziej przyjazną środowisku alternatywą dla lokomotyw spalinowych. „Do tankowania pociągów sprężonym lub kriogenicznie skroplonym wodorem musiałby zostać rozbudowana zupełnie nowa infrastruktura”, podkreśla Wasserscheid „przy zastosowaniu technologii LOHC nie będzie to konieczne”. Ministerstwo Spraw Gospodarczych Bawarii przeznaczyło w związku z tym 28 milionów euro na sfinansowanie w ciągu pięciu lat budowy pociągu podmiejskiego napędzanego LOHC.

 

Przed naukowcami wciąż dużo pracy

"Ta forma magazynowania wodoru jest obiecująca" - potwierdza Klaas Kunze, który kieruje projektami wodorowymi i alternatywnymi systemami tankowania w BMW - „ale aplikacja w samochodzie nie jest jeszcze skuteczna. Reaktor musi być przewożony w pojeździe, aby uwolnić gaz, który powinien również pracować w dynamicznym trybie jazdy – nie możliwym jest to jeszcze bez zapasowego akumulatora. Dodatkowo wodór musi być oczyszczony z pozostałości ciekłego nośnika, ponieważ ogniwa paliwowe są wrażliwe.”

Naukowcy mają wprawdzie jeszcze wiele do zrobienia, ale LOHC jest już wykorzystywane, jako mobilna (awaryjna) jednostka napędowa. Kolejnym celem jest zmniejszenie jego formatu. „Promujemy technologię LOHC w przemysłowym obszarze Renu. Dzięki projektom nad wydajnymi elektrolizerami i ogniwami paliwowymi możemy tam rozwinąć wiele pomysłów generujących nowe miejsca pracy istotne dla przyszłej gospodarki wodorowej.” – dodaje Wasserscheid

* System WLTP (ang. Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Procedure) to nowa procedura w zakresie sprawdzania norm zużycia paliwa, dwutlenku węgla oraz emisji spalin. Jej zaletą jest lepsze dostosowanie badań laboratoryjnych do realnego wykorzystywania samochodu na drodze.

Autor: 
Joachim Becker/Tłum. Katarzyna Paczka
Źródło: 

Suddeutsche Zeitung

Dział: 
Polub Plportal.pl:

Reklama