Vozila s gorivim ćelijama pogonjena su vodikom i učinkovitija su od konvencionalnih vozila s motorom s unutarnjim izgaranjem. Ne proizvode emisiju stakleničkih plinova iz ispušne cijevi već samo ispuštaju vodenu paru i topli zrak. U središte međunarodne pozornosti vozila na vodik prvi put su došla tijekom naftne krize sedamdesetih godina prošlog stoljeća, piše Tihomir Dokonal u časopisu Tehnoeko.
Nakon nekoliko godina istraživanja i razvoja, Toyota je 2014. lansirala prvo komercijalno vozilo s gorivnim ćelijama na svijetu. Kina, SAD, Japan i razne europske zemlje od tada su se usredotočile na unaprjeđenje ove tehnologije. To rade kako bi utrle put prema zlatnoj eri inovacija u ovom području, navodi tvrtka Juniper Research. Izvješće ukazuje na ključne trendove, analizira tržišne segmente i donosi procjene Juniperovih analitičara o razvoju tržišta u idućih pet godina. Obuhvatilo je osam ključnih regija i 60 zemalja.
Vozila na vodik definiraju se, prema Juniperu, kao vozila pogonjena sustavom koji kao gorivo koristi vodik. Vodik i kisik kemijski reagiraju s gorivnom ćelijom pri čemu nastaje energija koja se pretvara u električnu bez štetnih emisija.
Tehnologija gorivih ćelija koja se primjenjuje u vozilima s vodikovim pogonom slična je bateriji po tome što stvara električnu energiju iz elektrokemijske reakcije. Koristi vanjski izvor kemijske energije, vodik i kisik (zrak) – što znači da mogu raditi neograničeno. Gorivne ćelije daju čistu, učinkovitu i pouzdanu energiju za gotovo sve uređaje koji zahtijevaju električnu energiju. Stoga imaju široku primjenu u transportu, od vozila na vodik do zrakoplova. T
Najava vlaka na vodik
Tako je Siemens Mobility najavio vlak na hidrogenski pogon koji će prevoziti putnike bavarskim prugama. Probne vožnje najavljene su za 2023., a u komercijalnom prometu bi trebao biti godinu dana kasnije. Volvo pak testira tegljač s gorivnim ćelijama. U švedskoj tvrtki komercijalizaciju gospodarskih vozila i građevinskih strojeva na vodik očekuju u drugoj polovici ovog desetljeća.
Vlade su inicijatori koji promiču razvoj industrije gorivnih ćelija kroz velika ulaganja u temeljnu tehnologiju. Vozila na vodik od ranih godina ovog stoljeća prošla su kroz nekoliko faza izrade prototipova i proizvodnje. Glavni igrači u industriji iskoristili su politiku subvencioniranja razvoja tehnologije vodika. Tako da danas imamo proizvode ili prototipove svih mogućih vozila s pogonom na vodik. Razlog široke primjene je prije svega jednostavnost i fleksibilnost.
Tržište komercijalnih vozila na vodik segmentirano je na autobuse i kamione. Kamioni su još u fazi razvoja, ali autobusi su već u funkciji. Viljuškari, autobusi te laki i srednji kamioni prednjače u primjeni među vozilima s gorivnim ćelijama. Tradicionalna goriva imaju loš učinak na okoliš, od onečišćenja zraka i vode do izlijevanja nafte. Izgaranje fosilnih goriva, posebice ugljičnog dioksida, prilikom proizvodnje i prijenosa električne energije ima dalekosežne učinke na klimu i ekosustave. Alternativna goriva, poput vodika, smanjuju emisije ugljičnog, sumporova i dušikova dioksida, ugljičnog monoksida i čestičnih tvari i stoga su sve popularnija i prihvaćenija.
U posljednjih nekoliko mjeseci cijena tradicionalnih goriva strahovito je porasla. Hladno vrijeme u veljači (2021.), uragani u kolovozu (2021.) i pad ulaganja među američkim proizvođačima nafte od sredine 2020. smanjili su proizvodnju sirove nafte u SAD-u. Slaba ponuda u konačnici je dovela do rasta cijena. Sankcije uvedene Rusiji, drugom najvećem izvozniku sirove nafte, dovele su do naglog povećanja cijena goriva,prenosi tockanai.
Aktualne inicijative razvoja vozila na vodik
Mazda je istražila koncept rotacijskog motora koji sagorijeva vodik umjesto benzina – RENESIS. Rotacijski motor na vodik temelji se na Mazdinoj jedinstvenoj tehnologiji rotacijskog motora, ali je prilagođen za korištenje vodika kao goriva, ne emitira CO2 i nudi izvanrednu ekološku učinkovitost.
Rotacijski motor zahtijevao je minimalne promjene dizajna kako bi radio na vodik, što je omogućilo Mazdi izradu vozila s rotacijskim motorom na vodik po niskoj cijeni. Osim toga, sustav s dva goriva omogućuje vozilu da radi na benzin ili vodik. Mogući nestanak vodika više nije problem. Automobilom se može putovati na velike udaljenosti, čak i ako na ruti nema punionica vodika. Sustav Mazdina rotacijskog motora na vodik uvlači zrak iz bočnog otvora i izravno ga ubrizgava u vodik pomoću elektronički kontroliranog injektora plinovitog vodika instaliranog na vrhu kućišta rotora. Mazda RX-8 Hydrogen RE prva je svjetska praktična primjena vozila s rotacijskim motorom na vodik.
Toyota je 2021. predstavila svoju novu tehnologiju motora s unutarnjim izgaranjem na vodik u GR Yarisu. Toyotina eksperimentalna Corolla Sport s pogonom na vodik daje izvanredne rezultate na automobilističkim natjecanjima u Japanu, uz gotovo nultu emisiju ispušnih plinova. Iako je tehnologija motora s unutarnjim izgaranjem na vodik još uvijek u ranoj, eksperimentalnoj fazi razvoja, postižu se visoke performanse. GR Yaris i Corolla Sport s pogonom na vodik imaju G16E-GTS, 1,6-litreni, redni trocilindrični motor s turbopunjačem, ali s izmijenjenim sustavom dovoda goriva i ubrizgavanja za korištenje vodika kao goriva.
Mogućnost primjene prilagođene tehnologije motora s unutarnjim izgaranjem u razvoju vozila na vodik značajna je pogodnost za automobilsku industriju. Ona olakšava ulaganja u tehnologije vodika kao pogonskog goriva iako sama tehnologija još uvijek nije široko prihvaćena među potrošačima.
EU pokrenula je nekoliko inicijativa za razvoj tehnologija na vodik. One uključuju reviziju direktive RED II za uključivanje obnovljivog vodika, reviziju EU sustava trgovanja emisijama u koji bi se uključili obnovljivi i niskougljični vodik te reviziju zakonodavstva EU-a o sekundarnom tržištu plina.
Privatni korisnici bit će glavni generator rasta
Do 2027. u upotrebi će biti više od milijun vozila na vodik, procjenjuju analitičari Junipera. To je značajan rast u odnosu na sadašnjih 60 tisuća.
Vozila na vodik sve su održivija alternativa električnim vozilima na baterije. U prednosti su zbog većeg dosega i bržeg punjenja, a upravo su to dva glavna razloga koji brinu korisnike vozila s baterijskim pogonom. Zbog toga mnogi proizvođači automobila poput Hyundaija, Toyote i BMW-a ulažu značajne iznose u razvoj vozila na vodik.
U idućih pet godina ona će postati sve popularnija i dostupnija, a glavni generator rasta bit će tržište malih, privatnih korisnika, zaključuju analitičari Junipera. Taj segment će do 2027. činiti više od 60 posto globalnog tržišta vozila na vodik. U gospodarskom segmentu ograničavajući faktor bit će početni stadij razvoja mnogih tipova gospodarskih vozila i visoka prosječna cijena gospodarskih vozila s pogonom na vodik, koja u 2022. premašuje 70 tisuća dolara na globalnoj razini.
No, glavna prepreka bržem prihvaćanju vozila na vodik je slaba dostupnost infrastrukture za gorivo. U tom segmentu će trebati napraviti snažniji napredak u idućih pet godina. Pri tome će za pogon vozila trebati osigurati “zeleni” vodik, odnosno vodik proizveden korištenjem obnovljivih izvora energije. Onda bi cijela priča o “zelenoj” tehnologiji dobila puni smisao.
