S obzirom na težinu baterije, dugo vrijeme punjenja i ograničeni raspon današnje tehnologije, električni pogonski sklopovi nisu prvi izbor za kamione s velikom količinom tereta. Ipak, u bliskoj će budućnosti čak i ova prijevozna sredstva s 40 tona nosivosti moći prijeći više od 1.000 km u potpuno električnom načinu rada
Elektromotor je takav kakav je, to je to, da li će ga potapati, hladiti namotaje trafo uljem, kao nekakvo poboljšanje… elektronika je pri vrhu… izvlači iz baterija maksimum i regulira motor optimalno. Ono što ostaje je baterija. Sav razvoj je trenutačno na tome, ali ne postoji materijal u periodnom sustavu na planetu da se napuni za 5 do 10 minuta i da ima autonomiju 400-500 km.
Klimatski neutralan pogonski sklop za duge staze
Elektromobilnost sve više ubrzava. Važan je element u smanjenju emisije CO2 iz prometa. Ali koliko je ekonomično upravljati teškim kamionima s teretom od 40 tona na velikim udaljenostima, koristeći samo baterijsku električnu energiju? S obzirom na težinu baterije, dugo vrijeme punjenja i ograničeni raspon današnje tehnologije, električni pogonski sklopovi nisu prvi izbor za teške kamione. Unatoč tome, čak i 40-tonski kamioni u bliskoj će budućnosti moći preći više od tisuću kilometara u potpuno električnom načinu rada. Ključ za to je Bosch pogonski sustav s gorivim ćelijama. Kada se napaja vodikom proizvedenim iz obnovljive energije, ovaj pogonski sklop omogućuje klimatski neutralan prijevoz robe i robe. Bosch poduzima prvi korak u ovom smjeru razvojem pogonskog sustava s gorivim ćelijama prvenstveno s naglaskom na kamione, a tvrtka planira započeti proizvodnju 2022.-2023. godine. Jednom kad se uspostave u kamionima, Boschevi pogonski sustavi s gorivim ćelijama tada će sve više pronaći put u osobne automobile – s pravom čineći ih sastavnim dijelom sutrašnjeg portfelja pogonskih sklopova.
Sedam razloga zašto su gorivne ćelije i vodik presudni građevni elementi sutrašnje mobilnosti:
1) Klimatska neutralnost
U gorivoj ćeliji vodik (H2) reagira s kisikom (O2) iz okolnog zraka. Energija koju ova reakcija oslobađa pretvara se u električnu energiju koja se koristi za vožnju. Toplina i čista voda (H2O) drugi su produkti reakcije. H2 se dobiva elektrolizom, u kojoj se voda pomoću električne energije razdvaja na vodik i kisik. Proizvodnja ove električne energije iz obnovljivih izvora čini pogon gorivih ćelija potpuno klimatski neutralnim. Pogotovo za velika teška vozila, gorivne ćelije imaju bolji ugljični otisak od isključivo baterijskih električnih pogona ako se zbroje emisije CO2 za proizvodnju, rad i odlaganje. Sve što vozilima na gorivne ćelije trebaju pored spremnika za vodik je puno manja baterija za međufazno skladištenje. To uvelike smanjuje njihov ugljični otisak u proizvodnji. “Prednosti gorivih ćelija doista dolaze do izražaja u onim područjima u kojima akumulatorski električni pogonski sklopovi ne sjaje”, objašnjava dr. Uwe Gackstatter, predsjednik Bosch Powertrain Solutions rješenja. „To znači da nema konkurencije između gorivnih ćelija i baterija; umjesto toga, oni se savršeno nadopunjuju.”
2) Potencijalne primjene
Vodik ima visoku energetsku gustoću. Jedan kilogram vodika sadrži energije koliko i 3,3 litre dizela. Da bi putovao 100 km, osobni automobil treba samo oko 1 kg, kamion od 40 tona treba dobrih 7 kg. Kao i dizelu ili benzinu, potrebno je samo nekoliko minuta da napunite prazan spremnik H2 i nastavite putovanje. “Gorivne ćelije prvi su izbor za prijevoz većih tereta dugog kilometra svaki dan”, kaže Gackstatter, sažimajući prednosti. U projektu H2Haul koji financira EU, Bosch trenutno surađuje s drugim tvrtkama na izgradnji male flote kamiona s gorivnim ćelijama i njihovom stavljanju na cestu. Uz mobilne aplikacije, Bosch razvija naslage gorivih ćelija za stacionarne primjene s tehnologijom čvrstih oksidnih gorivih ćelija (SOFC). Namjenjena im je kao male distribuirane elektrane u gradovima, podatkovnim centrima i punionicama za električna vozila. Ako se žele postići pariški ciljevi klimatskog djelovanja, u budućnosti će vodik morati pokretati ne samo automobile i komercijalna vozila, već i vlakove, zrakoplove i brodove. Energetika i industrija čelika također planiraju iskoristiti vodik.
3) Učinkovitost
Jedan od presudnih čimbenika za ekološku prihvatljivost i isplativost pogonskog sklopa je njegova učinkovitost. To je za četvrtinu više za vozila s gorivnim ćelijama nego za vozila s motorima s unutrašnjim izgaranjem. Primjenom rekuperativnog kočenja dodatno se povećava učinkovitost. Baterijska električna vozila, koja mogu pohraniti električnu energiju izravno u vozilo i koristiti ga za pogon, još su učinkovitija. Međutim, budući da se proizvodnja energije i potražnja za energijom ne podudaraju uvijek po vremenu i mjestu, električna energija iz vjetra i solarnih postrojenja često ostaje neiskorištena jer ne može pronaći potrošača i ne može se skladištiti. Tu vodik dolazi na svoje. Višak električne energije može se koristiti za njegovu proizvodnju na decentraliziran način, spreman za fleksibilno skladištenje i transport.
4) Troškovi
Troškovi zelenog vodika znatno će se smanjiti kada se povećaju proizvodni kapaciteti i smanji cijena električne energije proizvedene iz obnovljivih izvora. Vijeće za vodik, udruženje preko 90 međunarodnih tvrtki, očekuje da će se troškovi mnogih primjena vodika smanjiti prepoloviti u sljedećih deset godina – što će ih učiniti konkurentnima s ostalim tehnologijama. Bosch trenutno surađuje s startupom Powercell kako bi razvio hrpu, jezgru gorivne ćelije i učinio je tržišno spremnom, a proizvodnju slijedi. Cilj je rješenje visokih performansi koje se može proizvesti po niskoj cijeni. “Srednjoročno gledano, korištenje vozila s gorivom ćelijom neće biti skuplje od korištenja vozila s konvencionalnim pogonskim sklopom”, kaže Gackstatter.
5) Infrastruktura
Današnja mreža benzinskih postaja za vodik ne nudi potpunu pokrivenost, ali otprilike 180 benzinskih postaja za vodik u Europi već je dovoljno za neke važne prometne rute. Tvrtke u mnogim zemljama surađuju kako bi nastavile širenje, često podržane državnim subvencijama. I u Njemačkoj su političari prepoznali važnu ulogu vodika u dekarbonizaciji gospodarstva i usidrili ga u Nacionalnoj vodikovoj strategiji. Primjerice, zajedničko ulaganje H2 Mobility izgradit će oko 100 javno dostupnih benzinskih postaja u Njemačkoj do kraja 2020. godine, dok projekt H2Haul koji financira EU ne radi samo na kamionima već i na benzinskim postajama koje su potrebne na planiranim rutama. Japan, Kina i Južna Koreja također imaju sveobuhvatne programe podrške.
6) Sigurnost
Korištenje plinovitog vodika u vozilima sigurno je i nije opasnije od ostalih automobilskih goriva ili baterija. Spremnici za vodik ne predstavljaju povećan rizik od eksplozije. Istina je da H2 gori u kombinaciji s kisikom i da je smjesa njih dvoje izvan određenog omjera eksplozivna. Ali vodik je otprilike 14 puta lakši od zraka i stoga izuzetno hlapiv. Na primjer, svaki H2 koji pobjegne iz spremnika vozila porast će brže nego što može reagirati s okolnim kisikom. U testu požara koji su na automobilu s gorivim ćelijama proveli američki istraživači 2003. godine, došlo je do bljeskalice, ali se ona brzo opet ugasila. Vozilo je ostalo uglavnom neoštećeno.
7) Vrijeme
Proizvodnja vodika dokazan je i tehnološki neposredan postupak. To znači da se može brzo povećati kako bi se zadovoljila veća potražnja. Uz to, gorivne ćelije sada su postigle potrebnu tehnološku zrelost za svoju komercijalizaciju i široku upotrebu. Prema Vijeću za vodik, gospodarstvo vodika može postati konkurentno u sljedećih deset godina, pod uvjetom da postoji dovoljno ulaganja i političke volje. “Vrijeme je za ulazak u ekonomiju vodika”, kaže Gackstatter.
Davor Kindy
Foto: Bosch
You must be logged in to post a comment.