Докато електрическите автомобили печелят потребителите в стремежа да станат екологични, водородът изглежда ще поеме товара, когато става въпрос за декарбонизиране на тежкотоварните транспортни паркове.
Транспортът разчита в най-голяма степен на изкопаеми горива от всички сектори, като представлява 37 процента от емисиите на CO2 от секторите с крайна употреба през 2021 г., според Международната агенция по енергетика. Това превръща транспорта в основен фокус, тъй като ЕС се стреми да постигне нетно нула до 2050 г.
От 2025 г. европейските регулатори изискват от производителите да намалят емисиите на CO2 за новите магистрални камиони с 15 процента в сравнение с нивата от 2019 г. Целта за намаляване ще се увеличи до 30 процента до 2030 г., с предложено допълнително увеличение до 90 процента до 2040 г.
Когато става въпрос за отвикване на тежкотоварните превозни средства от изкопаеми горива като дизел, използването на водородни горивни клетки за производство на електричество има няколко предимства пред електрическите превозни средства, разчитащи на батерии.
СВЪРЗАНА СТАТИЯ
Водородни превозни средства срещу електрически превозни средства
Първо, материалите за производство на горивни клетки не са толкова оскъдни, колкото тези, необходими за EV батерии, освен това горивните клетки имат много по-дълъг живот. Водородните горивни клетки също предлагат много по-голяма плътност на съхранение на енергия от батериите, което ги прави по-малки и по-леки, което спомага за увеличаване на обхвата.
За разлика от автомобилите, задвижвани с батерии, превозните средства с водород могат да бъдат заредени само за няколко минути. Това е значителна полза в транспортния сектор, който включва автобуси, влакове, камиони, кораби и самолети, както и логистични превозни средства, като разпределени превозвачи за повдигане на транспортни контейнери.
Предизвикателствата с водорода включват производството на зелен водород от чисти енергийни източници, както и намалената енергийна ефективност на водорода и повишените опасения за безопасността в сравнение с разчитането на литиево-йонни батерии.
Предизвикателство и при двете технологии е, че те изискват препроектиране на тежкотоварни превозни средства около нови електрически двигатели и задвижващи механизми. Камионите в ЕС са били средно на 14 години през 2020 г., според Европейската асоциация на производителите на автомобили. Поради това може да отнеме десетилетия, за да се премахнат тези, които разчитат на двигатели с вътрешно горене и изкопаеми горива.
В краткосрочен до средносрочен план, двигателите с водородно горене и двигателите с двойно горене предлагат път за надграждане на съществуващи тежкотоварни превозни средства, без необходимост от препроектиране на задвижването или преквалифициране на механици и персонал по поддръжката.
СВЪРЗАНА СТАТИЯ
EHM: Двигатели с водородно горене
Базираната във Франция Efficient Hydrogen Motors (EHM) си сътрудничи с Alliance Automotive Group, за да инсталира своите авангардни двигатели с водородно горене в тежкотоварни превозни средства в 14 държави.
EHM работи върху петтактов двигател с водородно горене, по-енергийно ефективен от водородна горивна клетка, който може да бъде преоборудван в големи превозни средства като камиони, автобуси и пътнически лодки. Компанията планира да развие своя собствена фабрика за производство на двигатели до 2025 г. на територия от 20 000 m2 в Châteaulin.
Двигателите с водородно горене са по-евтини от водородните горивни клетки и по-малко зависят от благородни метали. Те могат също да работят с водород с по-ниска чистота от горивните клетки, казва главният изпълнителен директор на EHM Дидие Аренал.
Докато EHM първоначално се фокусира върху пазара за модернизация, нейните двигатели с водородно горене биха могли в крайна сметка да бъдат инсталирани във фабриката, ако бъдат сключени сделки с големи производители, Аренал казва:
„Започването с пазара за преоборудване ще ускори прехода от изкопаемите горива и ще помогне на света да постигне екологични цели. Придържането към двигатели с вътрешно горене прави прехода към водород много по-достъпен и изисква минимални модификации при инсталирането на новия двигател. Всичко това го прави много по-привлекателен за транспортните компании, отколкото очакването те бързо да възприемат водородните горивни клетки.
Едно от ключовите предизвикателства при оттеглянето от изкопаемите горива е създаването на мрежа за разпространение на водород, казва финансовият и бизнес съветник на EHM Бертран Саватие.
Докато не бъдат налични повече станции за зареждане с водород, някои големи транспортни паркове може да сметнат за по-практично и икономично да зареждат гориво в своите депа. EHM има партньорства с компании за производство и дистрибуция на водород, за да предложи на клиентите цялостно решение.
Търсенето на зелен водород, произведен от слънчева енергия, отваря възможности за децентрализиране на производството, разпространението и съхранението на водород, казва Саватие.
„Един от нашите партньори иска да развие мрежа от станции за водородно гориво с електролизатори за производство на водород на място. Комбинирането на доказана и добре поддържана технология на двигатели с вътрешно горене с децентрализирано производство на водород може да промени играта в стремежа на транспортния сектор бързо да се отдалечи от зависимостта от изкопаеми горива.“
CMB.Tech: Двигатели с двойно горене
Двигателите с двойно горене, способни да работят с водород и дизел, също предлагат стратегическа стъпка към целите за нулево нетно потребление, казва Рой Кампе, главен технически директор на белгийската CMB.Tech
Вместо да сменя дизеловите двигатели в камионите, технологията на CMB.Tech позволява инсталиране на водороден инжекцион на дизелови двигатели, както и добавяне на резервоари за съхранение на водород.
Двигателите с двойно горене са достъпна преходна технология, която позволява на транспортните компании постепенно да премахнат зависимостта си от дизела, като същевременно подкрепят разпространението на станции за зареждане с водород, казва Кампе.
Вместо да сменя дизеловите двигатели в камионите, технологията на CMB.Tech позволява инсталирането на водородно впръскване на дизелови двигатели. (Кредит: CMB.Tech)
Засега CMB.TechH поддържа само следпродажбени надстройки на големи автопаркове, но Кампе казва, че технологията в крайна сметка ще бъде фабрично инсталирана на нови превозни средства.
„Двойното гориво е практично за превоз на камиони на дълги разстояния, където зареждането с водород може все още да не е налично в някои райони, плюс това позволява на дизела да се справи с по-голяма част от товара през зимата, когато по-малко слънчева светлина означава по-малко енергия за производството на зелен водород.“
Той също така добавя:
„Всичко това дава повече увереност на транспортните оператори да прегърнат водорода днес, като същевременно полага основите за бъдещето чрез подпомагане на развитието на инфраструктурата за разпределение на водород, необходима за превозни средства, които работят единствено с водород.“
