wodór jako paliwo

Wodór jako paliwo przyszłości. Po entuzjastycznym przyjęciu pojawiają się znaki zapytania
uż sprzedają samochód nowej ery, choć w Polsce nie da się go nawet zatankować. Wykorzystująca wodór toyota wydaje się przynosić nam napęd przyszłości, ale uzyskanie paliwa, wbrew pozorom, wcale takie łatwe i ekologiczne nie jest.
"W przypadku produkcji wodoru wytwarzanego w procesie elektrolizy na potrzeby transportu należy zakładać od 55 do 70 kWh na 1 kg wodoru” – informuje biuro prasowe marki Lotos. 1 kg wodoru wystarczy, by przejechać samochodem wodorowym ok. 100 km. By taką trasę pokonać pojazdem elektrycznym, wystarczy od ok. 20 do 30 kWh (mowa o warunkach autostradowych). Dodatkowo wodór trzeba sprężyć do ciśnienia 700 bar, a to też wymaga energii.
Wodór ma jeszcze jedną, irytującą przypadłość – bardzo trudno go schwytać. "Przeciska się" przez wszystko. Można czysto teoretycznie założyć, że nawet z najnowszych zbiorników z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem węglowym i szklanym (wytrzyma nawet ostrzał z broni małego kalibru) wodór również "ucieknie". Pojawia się więc problem przetrzymywania go przez dłuższy czas na stacjach tankowania. Lotos nie zakłada, żeby ubytki sprężonego wodoru na stacji tankowania miały istotny wpływ na straty paliwa.
"Nie zobaczymy rozpowszechnienia się wodoru w samochodach – poinformował niedawno szef Grupy Volkswagena Herbert Diess. — Nawet za 10 lat, ponieważ nie stoi za tym żaden fizyczny powód. Nie można ulepszyć ogniwa jak silnika spalinowego. I tak potrzebujesz silnika elektrycznego, akumulatora oraz paliwa" – dodał.
Z rezerwą do wodoru podchodzi też BMW (choć przed laty eksperymentowało z tym paliwem) czy Mercedes.

Wodór - paliwo przyszłości bez przyszłości?
Polska należy do największych producentów wodoru w Europie, ale wodoru jako paliwa w Polsce wciąż nie da się praktycznie kupić. Ministerstwo Klimatu chce rozdać 300 mln zł na projekty związane z wykorzystaniem wodoru w transporcie drogowym, kolejowym lub wodnym, choć wśród ekspertów mnożą się wątpliwości, czy rzeczywiście stosowanie wodoru jako nośnika energii ma sens i uzasadnienie.
Wodór używany jest głównie na potrzeby procesów technologicznych, np. w petrochemii, metalurgii i przy produkcji nawozów sztucznych. Jego transport jest jednak tak drogi i skomplikowany, że „użytkownicy” z reguły produkują go na swoje potrzeby na miejscu. W dodatku wodór wykorzystywany na potrzeby procesów technologicznych ma inne parametry od tego, który wykorzystywany jest do ogniw paliwowych. Wodór wprost z instalacji, np. w rafinerii, „zabiłby” ogniowo paliwowe zawartymi w nim zanieczyszczeniami. Ponieważ do obecnych zastosowań wodór nie musi być przesadnie czysty, produkuje się go z wykorzystaniem tańszych i prostszych technologii niż te, które są wykorzystywane do produkcji „wodoru napędowego” – więc wodór niby mamy, ale nie taki, jak trzeba.
Sprawność napędu elektrycznego zasilanego z ogniwa paliwowego tankowanego wodorem liczona globalnie wypada fatalnie na tle sprawności napędu elektrycznego zasilanego z baterii. Przyjmijmy optymistyczne założenie, że mamy do dyspozycji czysty, ekologiczny prąd, pochodzący np. elektrowni wodnych, wiatrowych czy choćby jądrowych lub z ogniw fotowoltaicznych, a nie ze spalania węgla. Jeśli chcemy wykorzystać go do ładowania auta elektrycznego zasilanego z wbudowanych baterii, to przy optymistycznych założeniach tracimy jakieś 5 proc. energii na straty sieci przesyłowej, kolejne 5 proc. przy przetwarzaniu prądu zmiennego na stały, kolejnych kilka proc. na straty przy samym procesie ładowania i kilkanaście proc. na straty energii w samym aucie i jego silniku, uzyskujemy sprawność „Well to Wheel” (nie licząc wytworzenia prądu), na poziomie ok. 70 proc. ! Świetny wynik, o ile oczywiście mamy ekologiczny prąd.

A co jeżeli auto ma wytwarzać sobie prąd w ogniwie paliwowym zasilanym wodorem? Tu sytuacja dramatycznie się zmienia. Dochodzą potężne straty przy produkcji wodoru poprzez elektrolizę, ok. 25-30 proc. energii pochłania transport i składowanie wodoru, sprawność ogniw paliwowych też jest ograniczona, w zależności od typu ok. 40-60 proc. energii zawartej w wodorze zamieniana jest na prąd. Do tego dochodzą oczywiście takie same straty w napędzie, jak przy „zwykłych” autach elektrycznych i… uzyskujemy całkowitą sprawność na poziomie rzędu nieco ponad 20 proc.! Słaby wynik!
Wygląda więc na to, że wodór jeszcze długo będzie paliwem przyszłości i w przewidywalnej perspektywie nie wyprze ani aut spalinowych, ani tym bardziej elektrycznych, wyposażonych w akumulatory czy superkondensatory. Rządowe dotacje oczywiście się nie zmarnują – zapewne znajdą się tacy, którzy na nich zarobią, a i politycy będą mieli z tego korzyść, bo przecież wodór to teraz temat bardziej modny, od oklepanej już „zwykłej” elektromobilności.

Nie ma plików w tym folderze