Analiza: Nove parne mašine

Šta se desilo s vodonikom kao gorivom?!

Dok svi govore o električnim automobilima koji poseduju ugrađene baterije, proizvođači kamiona planiraju da koriste gas kao pogonsko gorivo. Motor s unutrašnjim sagorevanjem i ovde, takođe igra bitnu ulogu.

Ono što je običnom čoveku „misija odlaska na Mesec“ to je za kamionsku industriju cilj dostizanja klimatske neutralnosti. Zvuči patetično kada Martin Daum, šef kompanije Daimler Trucks kao najvećeg proizvođača teškaša na svetu, govori o razvoju ugljenično neutralnih kamiona. Već i samo poređenje s misijom odlaska na Mesec pokazuje s kakvim izazovima se susreće sektor transporta.

Svakako, proizvođači nisu daleko odmakli na ovom polju. Prema podacima koje pruža nemačka Savezna uprava za motorni transport, samo jedan kamion i dva tegljača sa poluprikolicama sa pogonom na vodonik su registrovana u Nemačkoj na početku prošle godine. Više svežijih brojki trenutno nema, ali na osnovu onoga što se može načuti iz sveta industrije, sa velikom dozom izvesnosti se može ustvrditi da stvari nisu krenule nešto značajnije nabolje.

Kamioni sa nultom emisijom su hitno potrebni. S 41 miliona tona CO2 u 2019. godini, drumski transport je odgovoran za četvrtinu štetnih gasova koju proizvodi transportni sektor. Ovde se konkretno misli na Nemačku, jer je i analiza vršena od strane saradnika germanskog Spiegela. Pride, proizvođači kamiona su, ukoliko žele da izbegnu kazne, prinuđeni da smanje emisije ugljen-dioksida koje uzrokuju njihove flote u EU, i to za 15 % do 2025. godine, a do 2030. čaki i za 30 %.

Naposletku, Evropa želi da bude ugljenično neutralna do 2050. godine. Mnogi smatraju da je na vodoniku kao energentu utemeljen saobraćaj, realno rešenje za ove probleme.

Sto hiljada vodoničnih kamiona u Evropi do 2030. godine

Ukupno se 62 kompanije udružilo, kako bi ova tehnologija bila komercijalizovana a vodonični teškaši dospeli na drum. Među njima su proizvođači kamiona, snabdevačka industrija, ostali komponentaši, distributeri energenata i logističke kompanije. Njihov cilj je da se na evropskim drumovima nađe oko sto hiljada primeraka vodoničnih kamiona, kao i 1.500 stanica za punjenje komprimovanog vodonika, i sve to do 2030. godine. Skoro svi afirmisani proizvođači i određeni broj debitantskih kompanija sarađuje kako bi ovu tehnologiju pripremili za serijsku proizvoidnju.

Razlog je što električni pogon sa dopunjivom baterijom, onaj koji sada funkcioniše na kamionima angažovanim za prevoz u lokalu, dostavnim vozilima, kamionima za smeće, mašinama za čišćenje puteva ili gradskim autobusima, za sada i nije baš realna opcija za teški i dugometražni transport. Za kamione mase od 40 tona, one koji prelaze i po 150 hiljada kilometara godišnje, i kojih ima skoro 60 hiljada u Nemačkoj, električni pogon s baterijom je previše težak, previše veliki i previše skup.

Vodonik je trenutno više od izvora energije, pogotovo otkad može da bude iskorišćen kao energent na dva načina. Prvi način je sa gorivnom ćelijom koja generiše električnu energiju iz vodonika, a koja se potom koristi za pogon elektromotora.

Drugi način je direktno sagorevanje u konvencionalnom klipnom motoru, nalik načinu na koji koristimo naftne derivate. „Upotreba vodonika u motorima SUS je atraktivna, pre svega zato što ta tehnologija omogućava brz prodor u vodoničnu mobilnost“, rekao je Mark Sens, specijalnista za održive pogone pri pružaocu razvojnih usluga IAV u Berlinu, koji promoviše ovu tehnologiju za proizvođače kamiona.

Gorivnim ćelijama je potreban vodonik visoke čistoće

S druge strane, gorivne ćelije su hiroviti visokotehnološki uređaji koji bi trebalo da postanu još pouzdaniji i jeftiniji za upotrebu u kamionima. To bi olakšalo pretvaranje postojećih kamionskih motora u vodonične. „Takođe se ovde radi i o kvalitetu vodonika“, kaže Sens. „Gorivne ćelije su osetljive i trenutno mogu da rade samo sa vodonikom visoke čistoće. Motor s unutrašnjim sagorevanjem je, naprotiv manje osetljiv pa može da podnese lošiji kvalitet vodonika.“

Međutim, gledano na srednji rok, gorivna ćelija se smatra idealnim rešenjem iz više razloga. Naime, ne samo što ima potencijalno viši stepen korisnosti (efikasnosti) u odnosu na sagorevanje vodonika u klipnim motorima, već i zbog toga što u gorivoj ćeliji takođe nema azotnih-oksida, a jedini otpadni proizvod je vodena para. Naravno, pod uslovom da se koristi „zeleni“, odnosno klimatski neutralan vodonik. S druge strane, obezbeđivanje dovoljne količine zelenog vodonika zavisi od energetske tranzicije, što je još jedan ogroman, ogroman zadatak na putu ka ugljeničnoj neutralnosti.

Proizvođači kamiona trenutno razvijaju gorivne ćelije za upotrebu u komercijalnim vozilima, neretko sa specijalizovanim partnerima. Pored toga, radi se na sistemima rezervoara za vodonik koji predstavljaju dobar kompromis između veličine, mase i cene. Da bi se rezervoar napunio sa što više vodonika, potrebno je povećati pritisak, što može biti skupo.

Brojni proizvođači postavili su sebi ambiciozne vodonične ciljeve i započeli odnosne projekte:

Mercedes i Volvo zajednički razvijaju sistem gorivih ćelija za kamione, čija bi serijska proizvodnja trebalo da započne u drugoj polovini decenije. Uključen je i proizvođač kamiona Renault. Mercedes je do sada proizveo prototip teškog kamiona GenH2 (naslovna fotografija) s dve gorivne ćelije, dva elektromotora i dva rezervoara od nerđajućeg čelika za 80 kilograma tečnog vodonika, koji je uskladišten na -253 ° Celzijusa.

Minhenski proizvođač MAN razvija klipne motore sa sagorevanjem vodonika, kao i pogonske sklopove na gorivne ćelije. Pored toga, MAN-ova matična kompanija Traton sarađuje sa japanskim proizvođačem kamiona Hino, koji pripada Toyoti. Predmet saradnje su vodonični pogonski sklopovi na pogonima na gorivne ćelije.

Toyota i Hino žele da testiraju kamione sa gorivnim ćelijama ukupne težine 25 tona u realnom saobraćaju u Japanu od proleća 2022. godine. Kompanije takođe razvijaju kamion sa gorivim ćelijama za američko tržište. U Kini, Toyota sarađuje sa pet kineskih kompanija u istraživanju i razvoju „United Fuel Cell Systems“ na razvoju kamiona sa gorivim ćelijama.

Američka kompanija Nikola i Iveco iz Italije žele da pokrenu proizvodnju modela Nikola Tre u Ulmu 2021. godine. Kamion treba da bude izrađen u baterijsko-električnoj verziji i verziji sa pogonom na gorivne ćelije (od 2023) i rezervoarima pod pritiskom vodonika. Između ostalog, Bosch isporučuje gorivne ćelije i centralne računare.

Hyundai tvrdi da proizvodi prvi serijski teški kamion sa električnim pogonom na gorivne ćelije – Xcient Fuel Cell. Prvi primerci se koriste u Švajcarskoj za transportne kompanije, kao i za trgovinske lance Coop i Migros. Hyundai planira da tamo upotrebi 1.600 primeraka ovih kamiona na vodonik do 2025. godine.

Američka kompanija Hyzon Motors, specijalizovana za komercijalna vozila na gorivne ćelije, osnovala je evropsko sedište u Groningenu u Holandiji, što se dogodilo prošlog leta. Prvi kamioni sa gorivnim ćelijama trebalo bi da budu sklopljeni tamo tokom ove godine, a na bazi tegljača marke DAF.

Švedski proizvođač Scania se ne pojavljuje na ovoj listi – iako je započeo pilot projekat sa pet vodoničnih kamiona  početkom 2020. godine. Sada su izjavili iz Scanije da, iako je vodonik „obećavajući vid energije“, koncentrisaće se na baterijske kamione. Oni su efikasniji, robusniji i jeftiniji. Šveđani tako koračaju posebnim putem – kao što je to američki proizvođač električnih automobila Tesla sa modelom Semi.

Stoga ostaje da se vidi da li će i kada će kamioni pogonjeni sagorevanjem vodonika prevladati. A rasprava o ekološki najprijatnijem načinu prevoza robe, često zanemaruje činjenicu da se ne radi samo o najboljoj tehnologiji.

„Problem sa CO2 neće se rešiti prelaskom na vodonične kamione“, kaže Jorn Zibode, šef komercijalnih vozila u IAV-u. „Takođe se radi o akcentu na celokupni transport, a to na kraju znači da svi moramo da promenimo ponašanje potrošača.“

Inače, bukvalno o svim ovim projektima razvoja vodoničnih kamiona smo pisali. Više možete saznati na ovu temu pretragom na našem portalu.

AutoRepublika

(33850)