Ogniwa wodorowe wypierają ropę naftową. Polska firma opracowuje technologię pozwalającą zwiększyć zasięg samochodów zasilanych wodorem

Era ropy naftowej w motoryzacji powoli dobiega końca. Naukowcy zajmujący się rynkiem paliwowym szacują, że do 2050 roku paliwa kopalne przestaną pełnić dominującą rolę w branży transportowej i większość pojazdów będzie napędzana alternatywnymi źródłami energii. Jednym z najbardziej obiecujących surowców jest paliwo wodorowe, które może przyspieszyć popularyzację elektrycznych samochodów oraz środków komunikacji miejskiej, dzięki zwiększeniu ich efektywnego zasięgu. Polacy budują urządzenie, dzięki któremu będzie można zwiększyć zasięg pojazdu elektrycznego z ogniwami wodorowymi do kilkuset kilometrów.

– Budujemy zaawansowany system hybrydowy oparty na ogniwie paliwowym nowej generacji oraz zasobnik energii wykorzystujący nową generację hybrydowych superkondensatorów. Opracujemy urządzenie będące swego rodzaju przedłużeniem zasięgu do samochodów elektrycznych. Będzie można zastosować je w pojazdach, które nie tylko jeżdżą w mieście, lecz także w dalekie trasy. Urządzenie będzie pracować i zasilać silnik elektryczny pojazdu elektrycznego z wodoru na długich trasach nawet kilkuset kilometrów – mówi agencji Newseria Innowacje Bartłomiej Kras, wiceprezes Impact Clean Power Technology.

Polska firma opracowuje nowe ogniwa wodorowe w ramach międzynarodowego projektu Coala, który prowadzi we współpracy z naukowcami z Niemieckiej Agencji Kosmicznej, Centrum Badań Nowych Technologii w Ulm oraz Politechniki Gdańskiej. Największą zaletą zastosowania tej technologii w branży motoryzacyjnej ma być jej zerowa emisyjność. Ogniwa paliwowe pozwalają przeprowadzić bezpośredni transfer energii z wodoru przechowywanego pod ciśnieniem bezpośrednio w prąd służący do zasilenia silników elektrycznych.

Badania nad technologią pozyskiwania energii z wodoru na skalę przemysłową prowadzone są od przeszło 15 lat. Wodór może być doskonałym zamiennikiem ropy naftowej nie tylko ze względu na jego bezemisyjny charakter. To także najczęściej występujący pierwiastek na ziemi, dlatego jego zasoby nie wyczerpią się, jak ma to miejsce w przypadku złóż ropy naftowej.

– Nasz projekt ma pokazać, że możemy dzisiejszym elektrycznym samochodem jeździć nie tylko po mieście z zasięgiem 150–200 km, ale pojechać np. 600 km na jednym tankowaniu wodoru. Jesteśmy na etapie budowy prototypu, wdrożenie do produkcji może nastąpić w ciągu najbliższych 4 lat – przewiduje wiceprezes Impact Clean Power Technology.

Potencjał drzemiący w wodorze dostrzegli także przedstawiciele koncernów związanych z rynkiem paliwowym i motoryzacyjnym (m.in. BMW Group, Daimler, Honda, Hyundai, Royal Dutch Shell czy Toyota), którzy na początku 2017 roku podczas Światowego Forum Ekonomicznego w Davos zawiązali Komitet Promocji Wodoru. Jego zadaniem ma być promocja wodoru jako najważniejszego nośnika energii, który pozwoliłby wypromować i spopularyzować auta elektryczne, a co za tym idzie – w długofalowej perspektywie znacząco ograniczyć emisję spalin do środowiska.

Wodór sprawdzi się nie tylko w transporcie osobowym, lecz także w środkach komunikacji publicznej oraz w branży transportowej. Zakupem pociągów wodorowych zainteresowane jest zarówno polskie PKP Cargo, jak i niemiecka kolej, która planuje wyposażyć flotę Dolnej Saksonii w czternaście lokomotyw tego typu. Z kolei japońska sieć Seven-Eleven wyposażyła trzy sklepy w wodorowe pojazdy dostawcze od Toyoty.

– Widzimy duży skok w technologiach ogniw paliwowych, które będą stosowane w transporcie jako dodatkowy moduł pojazdów elektrycznych. W tej chwili mamy kilkanaście projektów w Europie, gdzie takie ogniwa paliwowe stosowane są w autobusach oraz ciężarówkach jako range extender, czyli urządzenie zwiększające zasięg pojazdu poprzez magazynowanie dodatkowej energii w wodorze – mówi Bartłomiej Kras.

Od 2019 roku Bank Światowy nie będzie finansował inwestycji związanych z poszukiwaniem i eksploatowaniem złóż ropy naftowej i gazu ziemnego. Jednym z pierwszych państw, które całkowicie odetnie się od ropy naftowej oraz gazu ziemnego, może być Francja. Tamtejszy rząd ogłosił, że do 2040 r. zaprzestanie wydobywania tych surowców. W tym samym roku zacznie obowiązywać całkowity zakaz sprzedaży pojazdów napędzanych paliwami kopalnymi.

Francuskie firmy już dziś przygotowują się na taką ewentualność. Korporacja taksówkarska Société du Taxi Electrique Parisien już dziś dysponuje 100 taksówkami wodorowymi Toyota Mirai, a do 2020 roku planuje zakupić kolejnych 500 egzemplarzy. Projekt elektryfikacji francuskiej floty prowadzony jest we współpracy z firmą Air Liquide, producentem i dostawcą paliwa wodorowego, która dysponuje na całym świecie 100 stacjami tankowania wodoru.

– Kilka dużych firm motoryzacyjnych już się zaangażowało w takie stacje. Toyota jest prekursorem światowym i europejskim, który już dziś oferuje samochód wodorowy do sprzedaży. W zależności od tego, jak ten rynek będzie się rozwijał, będą powstawać również stacje ładowania wodorowego. W tej chwili kilkanaście miast w Polsce jest zainteresowanych pozyskaniem stacji ładowania wodorem. Mamy również rodzimych takich producentów, jak Lotos, którzy mogliby ten wodór dostarczać jako jeden ze swoich produktów – twierdzi ekspert.

Według raportu „Hydrogen, scaling up” opracowanego przez Komitet Promocji Wodoru, w 2050 pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi będą stanowić od 20 do 25 proc. rynku motoryzacyjnego. Szacuje się, że za 30 lat w baterie wodorowe będzie wyposażonych 400 mln aut osobowych, do 20 mln pojazdów ciężarowych i 5 mln autobusów.

Z kolei norweska firma doradcza Rystad Energy ogłosiła, że w 2017 roku odkryto jedynie 6,7 mld baryłek ropy. Tak niskich wyników nie zanotowano od przeszło 70 lat.