Czas na wodór?
Wodór to jedno z tych paliw, które mogą stanowić o przyszłości europejskiego transportu, i nie tylko.
To o nim najczęściej mówiono podczas targów H2POLAND. To największa tego typu impreza w Europie Środkowo-Wschodniej. Tegoroczna edycja (24-25 kwietnia w Poznaniu) zgromadziła kilkudziesięciu wystawców, a towarzyszyło jej Środkowoeuropejskie Forum Technologii Wodorowych H2POLAND oraz Środkowoeuropejskie Forum Dekarbonizacji NetZero.
Transport stanowi ok. 5 proc. unijnego PKB, zatrudnia w Europie ok. 10 mln osób. Jednocześnie transport generuje jedną czwartą łącznych emisji gazów cieplarnianych w UE. W ramach tzw. Zielonego Ładu UE chce do 2050 r. być kontynentem neutralnym dla klimatu. To wymaga redukcji emisji związanych z transportem o 90 proc. Żeby to zrealizować konieczne jest zwiększenie efektywności i zrównoważonego charakteru transportu towarowego w UE. – Nowe inwestycje w niskoemisyjne rozwiązania oraz innowacyjne technologie nie tylko zrewolucjonizują branże, ale także stworzą nowe miejsca pracy i wprowadzą wyższe standardy jakościowe. Jest to szansa na bardziej zrównoważoną przyszłość oraz kluczowy element budowy przewagi konkurencyjnej na globalnym rynku – mówi Piotr Drozdowski, dyrektor H2POLAND & NetZero Forum.
Agregaty i naczepy
Eneria to firma wspierana przez grupę Monnoyeur i szczycąca się partnerstwem z koncernem Caterpillar (CAT). Firma oferuje kompleksowe rozwiązania w zakresie projektów zasilania rezerwowego, modułów energetycznych stosowanych w przemyśle morskim, jak i kolejowym, przy wykorzystaniu zaawansowanych technologii Caterpillar. Na stoisku Bergerat Monnoyeur, Oddział Eneria pokazano m.in. agregat prądotwórczy, którym można wytwarzać prąd z wodoru. GEH2 wyposażono w najnowszej generacji ogniwa paliwowe Toyoty i zbudowano w warsztatach Eneria France w Montlhéry pod Paryżem. Ma zaspokajać potrzebę ciągłej lub rezerwowej produkcji zdekarbonizowanej energii elektrycznej. – Stosować go można m.in. na placach budów, do ładowania samochodów elektrycznych, ale też jako źródło zasilania ciągłego, czy awaryjnego. Około 4,5 kg wodoru zapewnia godzinę pracy agregatu. Walorem agregatu jest duża elastyczność, a także to że nie hałasuje, a jedynym odpadem jest woda demineralizowana – tłumaczy Jakub Bigoszewski, kierownik produktu. Owych zalet jest zresztą więcej, należy do nich np. łatwość przemieszczania niemal 3,5-tonowego agregatu z jednego miejsca użytkowania na drugie przy pomocy np. wózka widłowego, czy z wykorzystaniem HDS-a. Moc wyjściowa agregatu wynosi 88 kW, producent zapowiada, że jeszcze w tym roku na rynku znajdą się większe.
Stokota to marka znana dotąd głównie z rynku naczep – cystern, a naczepy kontenerowe do przewozu wodoru to nowość. W połowie kwietnia br. podpisano kontrakt z firmą Worthington, potentatem w produkcji butli do przewozu wodoru. – Zapotrzebowanie na naczepy do transportu wodoru stale rośnie, w Polsce szacujemy je na ok. kilkadziesiąt sztuk rocznie. Element naczepy stanowi kontener, zbiorniki można zabudowywać na kontenerach 20-, 30 i 40 - stopowych. Chcemy aby te rozwiązania były jak najbardziej elastyczne, dla transportu: drogowego, morskiego, kolejowego. W kontenerze 20-stopowym mieszczą się 53 zbiorniki. Cylindry są elementem stałym naczepy, napełniamy i opróżniamy poszczególne segmenty. Trwa to kilka godzin – mówi Leszek Tomaszewski, CEO Stokota Poland.
Wspólne … ogniwo
Na targach pokazano kilka pojazdów, które są już w ofercie rynkowej, a które mają jedna zasadniczą cechę, napęd z wykorzystaniem wodoru i ogniw paliwowych. Pierwszy targowy debiutant to Quantron QLI FCEV, 4,2-tonowy dostawczak, którego dzięki różnym wariantom konstrukcyjnym można elastycznie i wielostronnie wykorzystywać m.in. w branży logistycznej, czy komunalnej. Dzięki cichemu i bezemisyjnemu napędowi może być użytkowany zarówno w dzień, jak i w nocy. Ładowność QLI FCEV jest analogiczna, jak w porównywalnym gabarytowo pojeździe z silnikiem Diesla i to samo dotyczy czasu tankowania. Cechą szczególną konstrukcji Quantron jest to, że wszystkie elementy napędu są przechowywane w podwoziu, co oznacza, że nie ma żadnych ograniczeń dotyczących zabudowy. W targowym egzemplarzu była to skrzynia. Auto produkowane jest w Niemczech, a bazuje na Iveco Daily. Dostawca (Quantron Polska) podkreśla, że to pierwszy wodorowy samochód tej marki, który rzeczywiście już jeździ po drogach. W Polsce prezentowano go po raz pierwszy, po testach m.in. w IKEA Austria. – Silnik dysponuje mocą 150 kW, zasięg samochodu przekracza 400 km. Zbiorniki na wodór są kompozytowe, a akumulator o poj. 37 kW pozwala przejechać ok. 50 km w przypadku, gdy wodór się skończy – informuje Tomasz Iwaszkiewicz, szef marketingu Quantron Polska. Firma liczy na sprzedaż co najmniej kilku egzemplarzy rocznie.
Solaris ma na swym koncie już wiele podpisanych kontraktów na dostawy autobusów z napędem wodorowym. Na targach pokazano Urbino 12 hydrogen. To niskopodłogowy autobus miejski klasy Maxi napędzany za pomocą energii elektrycznej wytwarzanej przez wodorowe ogniwo paliwowe. Napęd stanowi silnik w osi ZF AVE130 2x125 kW. Zbiorniki wodoru to 5 butli o poj. 312 l. Zastosowano system ładowania baterii typu plug-in. Autobus wodorowy w zakresie wyposażenia funkcjonalnego nie różni się do 12-metrowego Urbino z motorem wysokoprężnym.
Auto dostawcze, autobus miejski, czas na… wózek widłowy z napędem wodorowym. Tu pionierem rynku jest Toyota. Marek Stypka z Toyota Material Handling podkreśla, że gospodarze magazynów chcą korzystać z energii elektrycznej, ale nie chcą być ograniczani pojemnością „sieci” ani czasem ładowania akumulatora. Tu właśnie wkraczają wózki na ogniwa paliwowe. Napędzane wodorem wózki tankuje się do pełna w 2-3 minuty, wytwarzają zero emisji w przypadku stosowania „zielonego” wodoru, a ponadto wodór można łatwo przechowywać na terenie zakładu zapewniając kontrolę nad jego podażą. Wózek posiada zbiornik wodoru (ciśnienie 350 barów), mały akumulator litowo-jonowy do tymczasowego przechowywania nadmiaru energii oraz wentylator. Wszystko to mieści się w odlewanej ramie wielkości klasycznego akumulatora kwasowo-ołowiowego, którą można stosunkowo łatwo zainstalować w konwencjonalnym elektrycznym wózku widłowym. Wewnątrz ogniw paliwowych wodór miesza się z powietrzem, gdzie reaguje z tlenem w powietrzu, tworząc wodę. Podczas tej reakcji chemicznej uwalniana jest energia elektryczna, gromadzona i wykorzystywana do napędzania silników elektrycznych oraz mechanizmu podnoszenia i opuszczania wideł wózka.
Eksperci prognozują
Odejście od stosowania paliw kopalnianych, nie może być procesem, który ma pozbawić ludzkość paliw, energii czy obniżyć jakość życia, ale przebiegać w sposób planowany, zrównoważony oraz bezpieczny – podkreślano podczas Forum Technologii Wodorowych. Z drugiej strony zaznaczano, że transformacja wymagać będzie znacznego zwiększenia mocy produkcyjnych czy wydobycia w obszarach, które do tej pory nie były kluczowe. Nowe technologie wytwarzania, przesyłu i magazynowania energii oraz rozwój tych już znanych zwiększy zapotrzebowanie na szereg surowców określanych obecnie jako krytyczne. – Chcemy zwrócić uwagę na to, że bezpieczeństwo surowcowe wymaga zasadniczego wzrostu udziału technologii recyklingu w łańcuchy dostaw surowców krytycznych – mówi prof. Robert E. Przekop z Uniwersytetu Poznańskiego. Wodór pozyskiwany z OZE jest uznawany za prawie doskonały sposób magazynowania energii, lecz – jak to zwykle w życiu bywa – owo „prawie” robi różnicę. Niestety, wodór z uwagi na swoje właściwości fizyko-chemiczne jest medium dość trudnym w transporcie i magazynowaniu. Jak podkreślano, zastosowanie paliw syntetycznych wytwarzanych z zielonego (elektrolitycznego) wodoru może stanowić atrakcyjną formę chemicznego magazynowania energii. Do grupy takich paliw należy zaliczyć: SNG (Synthetic Natural Gas – w praktyce metan), metanol, DME (eter dimetylowy), amoniak czy też paliwa F-T (wyższe węglowodory otrzymywane w syntezie Fischera-Tropscha). Technologie te nazywane są CCU (Carbon Capture and Utilization), względnie Power-to-X i obejmują zarówno zastosowanie CO2 usuniętego z procesów produkcyjnych (spaliny oraz gazy poprocesowe), jak i CO2 separowanego bezpośrednio z atmosfery. – Kluczowymi zagadnieniami dla przemysłowego wdrożenia omawianych syntez jest ich wykonalność techniczna oraz opłacalność ekonomiczna – podkreślano podczas Forum.
Tymczasem obecnie barierą w rozwoju napędzanych wodorem pojazdów jest nie tylko duży koszt ich zakupu (ponad dwukrotnie wyższy niż aut z tradycyjnym napędem), ale też braki infrastrukturalne. W Polsce funkcjonuje obecnie zaledwie kilka ogólnodostępnych stacji ładowania (dwie w Warszawie, Poznań, Rybnik), choć zapowiadana przez Orlen budowa kolejnych 16 tego rodzaju stacji może napawać niewielkim optymizmem.
T&M nr 5/2024
Tekst: Michał Jurczak
Add comment