Czy wodór będzie paliwem jutra?

Systemy bateryjne są bardziej efektywne w transporcie drogowym niż wodór

Publikacja: 26.11.2020 21:25

Czy wodór będzie paliwem jutra?

Foto: A customer fills a car with hydrogen at a TrueZero fueling station in Mill Valley, California, U.S., on Friday, Feb. 23, 2018. California is spending more than $2.5 billion in clean energy funds to accelerate sales of hydrogen and battery vehicles. Tha...

Przyjęcie europejskiego celu neutralności klimatycznej na rok 2050 pociąga za sobą konieczność znalezienia sposobu na przyjazne klimatowi i jak najtańsze, magazynowanie energii wytwarzanej za pomocą źródeł bezemisyjnych, w szczególności ze źródeł odnawialnych. Z dostępnych dziś metod magazynowania energii wodór wydaje się dla wielu idealnym magazynem energii. Technologia elektrolizy, czyli rozbicie cząsteczek wody na pierwiastki tlenu i wodoru, jest nam znana od 1800 roku, a więc od ponad dwustu lat, a surowca, w postaci wody raczej nam nie zabraknie. W dokumentach programowych Komisji Europejskiej wodór wymieniany jest jako to paliwo, które pomoże nam osiągnąć stan neutralności klimatycznej. Najprawdopodobniej wodór będzie miał zastosowanie w przemyśle ciężkim, np. w hutnictwie, czy też w ciepłownictwie, jeśli chodzi o sektor transportu, to choć wyścig technologiczny nie został jeszcze ostatecznie rozstrzygnięty, wydaje się, że wodór może mieć zastosowanie w transporcie morskim i lotnictwie, ale prawdopodobnie, nie będzie jednak miał zastosowania w transporcie drogowym, a zwłaszcza w samochodach osobowych.

Baterie czy wodór?

Jeśli przejrzymy statystyki dotyczące nowych modeli samochodów elektrycznych, nie można oprzeć się wrażeniu, że przemysł motoryzacyjny już w zasadzie rozstrzygnął tę kwestię.

Brukselski think tank Transport & Environment (T&E) zajmujący się europejską polityką transportową wskazuje, że większość przemysłu motoryzacyjnego nie wierzy w przyszłość samochodów wodorowych i zdaje się w zasadzie nie planować ich produkcji. Z analiz T&E wynika, że po pierwsze, prawie wszyscy „tradycyjni” producenci samochodów przygotowują nowe modele elektryków, a do roku 2025 ich liczba wyniesie około 320. Z danych publikowanych przez przemysł motoryzacyjny wynika, że jeśli chodzi o samochody napędzane ogniwami wodorowymi, to należy się spodziewać na rynku zaledwie pojedynczych modeli.

Spróbujmy odpowiedzieć na pytanie, skąd, poza zaledwie kilkoma przypadkami, światowe tuzy motoryzacji zdają się nie wierzyć w to, że to wodór będzie tym sposobem magazynowania energii, który zapewni nam energię potrzebną w naszym codziennym transporcie.

Powodów jest kilka. Po pierwsze, baterie do samochodów elektrycznych tanieją, średnio o 20 proc. z roku na rok. Po za tym rynek „tradycyjnych” elektryków może rozwijać się w sposób „organiczny”, bez w pełni rozwiniętej sieci ładowania, dlatego że znaczna część pionierów elektryfikacji transportu to osoby zamożne, a więc posiadające możliwość ładowania samochodu na własnym podjeździe lub w garażu. Przecież średnio przejeżdżamy około 30 kilometrów dziennie, a więc na potrzeby codziennego przemieszczania się domowe ładowanie w zupełności wystarczy. A jeśli potrzebujemy pojechać w dalszą podróż, to na głównych trasach powstaje właśnie sieć ładowania. W związku z powszechnym dostępem do elektryczności należy zakładać, że rozwój sieci ładowania samochodów elektrycznych będzie powoli nadążać za rosnącą liczbą samochodów elektrycznych.

Wyzwanie to ładowanie

W przypadku wodoru nie jest już tak różowo, samochody demonstracyjne, które czasem zawitają nad Wisłę, przywożone są do Polski na lawetach, przeważnie z Berlina, ze względu na brak infrastruktury ładowania. A warunkiem „si ne qua non” ich pojawienia się będzie właśnie uprzednie zagwarantowanie sieci ładowania wodorem. A to jest już nie lada wyzwanie.

Nie są to jednak jedyne przesłanki za tym, że otrzymany w procesie elektrolizy pierwiastek nie zagości na autostradach. W moim przekonaniu paliwa wodorowe nie będą miały zastosowania w transporcie drogowym z powodów ekonomicznych.

Pozyskanie energii ze źródeł odnawialnych, na przykład z „własnego” panelu słonecznego na dachu, i zmagazynowanie jej w baterii samochodu elektrycznego gwarantuje, że będziemy poruszali się w sposób przyjazny środowisku, ale jednocześnie daje możliwość wykorzystania 95 proc. wytworzonej w ten sposób energii. Proces elektrolizy i wytworzenia energii za pomocą ogniw wodorowych jest obarczony stratą około 40 proc. energii. A więc będziemy mieli dwa bardzo różniące się od siebie rachunki ekonomiczne wykorzystania dwóch identycznych pojazdów, pierwszego napędzanego energią elektryczną zmagazynowaną w bateriach i drugiego napędzanego ogniwami wodorowymi. Na takim samym ładunku energii pierwszy z nich pokona o ponad jedną trzecią dłuższą trasę od drugiego. Taka różnica w sprawności na pewno nie może pozostać niezauważona.

Entuzjaści wodoru w transporcie często wskazują na długodystansowy transport drogowy jako jego potencjalne zastosowanie. Mam wrażenie, że i tu jednak wodór może nie zdążyć zaistnieć ze względu na stale taniejące ceny baterii. Mówi się, że w pełni zatankowana wodorem ciężarówka lub autobus w komunikacji międzymiastowej i międzynarodowej mógłby przejechać nawet około 1000 km. Tylko czy w rzeczywistości potrzebujemy ciężarówek lub autobusów, nawet dalekobieżnych, żeby pokonywały na raz takie odległości? Chyba nie.

Po pierwsze, transport międzynarodowy odbywa się od centrum logistycznego do centrum logistycznego w odcinkach kilkuset kilometrów.

Po drugie, bardzo rygorystyczne regulacje dotyczące czasu pracy kierowców wymagają, aby w bardzo regularnych okresach robili oni przerwy na mniej więcej godzinę, co w idealny sposób odpowiada możliwościom zastosowania baterii i stacji szybkiego ładowania.

Co prawda zakład technologiczny pomiędzy zwolennikami zastosowania baterii i ogniw paliwowych nie został jeszcze ostatecznie rozstrzygnięty, ale jednak wydaje się, że większość argumentów przemawia za opinią, że w transporcie drogowym wodór nie znajdzie zastosowania.

Autor jest byłym ministrem ochrony środowiska, prezesem Fundacji Promocji Pojazdów Elektrycznych

Przyjęcie europejskiego celu neutralności klimatycznej na rok 2050 pociąga za sobą konieczność znalezienia sposobu na przyjazne klimatowi i jak najtańsze, magazynowanie energii wytwarzanej za pomocą źródeł bezemisyjnych, w szczególności ze źródeł odnawialnych. Z dostępnych dziś metod magazynowania energii wodór wydaje się dla wielu idealnym magazynem energii. Technologia elektrolizy, czyli rozbicie cząsteczek wody na pierwiastki tlenu i wodoru, jest nam znana od 1800 roku, a więc od ponad dwustu lat, a surowca, w postaci wody raczej nam nie zabraknie. W dokumentach programowych Komisji Europejskiej wodór wymieniany jest jako to paliwo, które pomoże nam osiągnąć stan neutralności klimatycznej. Najprawdopodobniej wodór będzie miał zastosowanie w przemyśle ciężkim, np. w hutnictwie, czy też w ciepłownictwie, jeśli chodzi o sektor transportu, to choć wyścig technologiczny nie został jeszcze ostatecznie rozstrzygnięty, wydaje się, że wodór może mieć zastosowanie w transporcie morskim i lotnictwie, ale prawdopodobnie, nie będzie jednak miał zastosowania w transporcie drogowym, a zwłaszcza w samochodach osobowych.

Pozostało 81% artykułu
Walka o klimat
Wystartowała rejestracja na PRECOP 28
Walka o klimat
Mieszkańcy mogą zobaczyć, że smog otacza nie tylko sąsiadów
Walka o klimat
Biznes czeka energetyczna rewolucja
Walka o klimat
Firmy przed odpadową rewolucją
Akcje Specjalne
Firmy chcą działać w sposób zrównoważony
Walka o klimat
Przywracanie miastom zieleni to nie tylko frajda dla oczu
Materiał Promocyjny
Sztuczna inteligencja może być wykorzystywana w każdej branży