Trucks
Trucks
Najbardziej znanym sposobem wykorzystania wodoru w pojeździe są ogniwa paliwowe. Technologia ta sięga XIX wieku, ale dopiero w 1932 roku ogniwo paliwowe po raz pierwszy zastosowano w praktyce. Od lat 60. XX wieku ogniwa paliwowe są wykorzystywane do zasilania statków kosmicznych.
Wodór można wykorzystać nie tylko w ogniwach paliwowych, ale także w silnikach spalinowych. W zależności od kosztu i dostępności wodoru ze źródeł odnawialnych, całkowity koszt posiadania silnika spalinowego zasilanego wodorem może okazać się konkurencyjny, a silniki tego typu mogą stanowić uzupełnienie innych technologii.
Nadzieje związane z wodorem rosną w związku z globalnym dążeniem do dekarbonizacji branży transportowej. Do tego dochodzą spadające koszty odnawialnych źródeł energii i precyzyjniejsze strategie rządów na całym świecie mające na celu dalszy rozwój tej technologii.
Elektryczne samochody ciężarowe napędzane wodorowymi ogniwami paliwowymi, emitujące wyłącznie parę wodną, będą ważną częścią oferty produktów Volvo Trucks o zerowej emisji spalin. W 2023 r. były testowane na drogach publicznych.
Wodór (H2) to pierwiastek chemiczny, który można wykorzystać do magazynowania i dostarczania energii. Istnieje wiele sposobów wytwarzania wodoru, wymagają one jednak zastosowania pierwotnego źródła energii. Najpopularniejszą obecnie metodą wytwarzania wodoru jest uzyskiwanie go z gazu ziemnego metodą reformingu parowego metanu (SMR). W tym procesie jest uwalniany dwutlenek węgla (CO2), chyba że zostanie wdrożona technologia CCU (wychwytywanie i utylizacja dwutlenku węgla) zapobiegająca wydzielaniu nadmiernych ilości CO2 do atmosfery.
Najczęściej dyskutowaną alternatywą dla SMR i jednocześnie główną drogą do osiągnięcia neutralnej pod względem emisji dwutlenku węgla produkcji wodoru jest wytwarzanie tego gazu w procesie elektrolizy wody z wykorzystaniem energii odnawialnej, takiej jak energia słoneczna, wiatrowa, wodna itp. Obecnie jest to główny sposób wprowadzania gospodarki wodorowej przynoszący maksymalne korzyści dla klimatu.
Samochód ciężarowy z ogniwem paliwowym jest to elektryczny samochód ciężarowy (FCEV) generujący elektryczność z ogniw paliwowych. Są one zasilane wodorem, który jest tankowany i przechowywany w zbiornikach na samochodzie ciężarowym. W ogniwie paliwowym wodór i tlen łączą się w reakcji elektrochemicznej w celu wytworzenia energii elektrycznej, ciepła i wody.
Inaczej jest w przypadku akumulatorowego elektrycznego samochodu ciężarowego (BEV), który czerpie energię z akumulatorów ładowanych z zewnętrznego źródła energii elektrycznej. Samochód ciężarowy z ogniwami paliwowymi również ma akumulator, który może zapewnić dodatkową moc w razie potrzeby i do regeneracji, jednak akumulator ten jest znacznie mniejszy w porównaniu z akumulatorem w BEV. Oczekuje się również, że wodorowe samochody ciężarowe, gdy będą dostępne, będą miały na pokładzie więcej energii i zapewnią większy zasięg niż pojazdy BEV.
Samochód ciężarowy z wodorowym silnikiem spalinowym ma taki sam zbiornik wodoru, jak samochód ciężarowy z ogniwami paliwowymi. Różnica polega na tym, że moc dostarcza silnik spalinowy, który został zmodyfikowany tak, aby spalał wodór zamiast oleju napędowego.
Samochody ciężarowe z silnikami spalinowymi mogą wykazywać zerową emisję CO2 netto, gdy są zasilane paliwami odnawialnymi. Spaliny będą zawierać pewne ilości tlenków azotu (NOx) i cząstek stałych, w granicach obowiązujących przepisów dotyczących emisji (np. Euro VI, Euro VII, EPA 27).
Samochód ciężarowy z wodorowymi ogniwami paliwowymi jest elektryczny i cichy, a ponadto emituje jedynie wodę, podczas gdy samochód ciężarowy z wodorowym silnikiem spalinowym może na przykład lepiej sprawdzać się w gorącym klimacie lub gdy potrzebna jest większa moc przez dłuższy czas.
Jeśli chodzi o dostępność, wiele modeli elektrycznych akumulatorowych samochodów ciężarowych jest oferowanych już teraz i mogą one wspierać dekarbonizację. Trwają prace nad samochodami ciężarowymi napędzanymi wodorem, ale ich produkcja na dużą skalę nie rozpocznie się przed końcem tej dekady
Dzięki ciągłemu rozwojowi akumulatorów, powiększaniu zasięgu i rosnącej infrastrukturze ładowania większość transportu towarowego w Europie może być już teraz realizowana za pomocą elektrycznych samochodów ciężarowych z napędem akumulatorowym.
„Aby osiągnąć zerową emisję CO2 netto, potrzebujemy zarówno samochodów ciężarowych z napędem akumulatorowo-elektrycznym, elektrycznych samochodów ciężarowych z ogniwami paliwowymi, jak i samochodów ciężarowych z silnikami spalinowymi wykorzystującymi paliwa odnawialne. Naszym celem jest wspieranie klientów, aby czuli, że wspólnie i w najlepszy możliwy sposób realizujemy proces dekarbonizacji. Klienci mogą wybierać samochody ciężarowe w zależności od zastosowania, dostępnej infrastruktury i ceny energii. Dekarbonizacja nie może czekać i zdecydowanie zalecamy naszym klientom, aby zaczęli już dziś od zakupu elektrycznego lub zasilanego biogazem samochodu ciężarowego” — mówi Daniel Bergstrand, menedżer produktu Volvo Trucks ds. wodorowych silników spalinowych (H2-ICE) i ogniw paliwowych.
W przypadku Volvo Trucks programy pilotażowe elektrycznych pojazdów ciężarowych napędzanych wodorowymi ogniwami paliwowymi rozpoczną się za kilka lat od teraz, a komercjalizacja planowana jest na koniec tej dekady.
Przewoźnicy, którym zależy na transporcie o zerowej emisji spalin, mogą już dziś go wdrażać, ponieważ dostępne są modele elektryczne zasilane akumulatorami, a także samochody ciężarowe napędzane paliwami odnawialnymi, takimi jak biogaz.
Według Volvo Trucks, celem długoterminowym powinno być, aby całkowity koszt posiadania (TCO) w całym cyklu życia samochodu ciężarowego, w tym cena zakupu i koszty eksploatacji, był równy lub niższy w porównaniu z alternatywą z silnikiem wysokoprężnym.
Ślad węglowy pojazdów napędzanych wodorem może być bardzo niski, jeśli wodór jest produkowany ze źródeł odnawialnych. Takie pojazdy mogą stanowić wysokoenergetyczną i niskoemisyjną alternatywę dla wykorzystujących paliwa kopalne. Zrównoważony charakter zależy jednak od całego cyklu życia paliwa wodorowego i pojazdu, w tym produkcji, eksploatacji i utylizacji.
Samochody ciężarowe z wodorowymi ogniwami paliwowymi są bardziej energooszczędne w eksploatacji niż tradycyjne samochody ciężarowe z silnikami spalinowymi, ale nie tak energooszczędne jak samochody ciężarowe z akumulatorami elektrycznymi.
Jedną z zalet zasilania wodorem jest to, że paliwo może być wytwarzane, gdy występuje nadmiar energii odnawialnej (wiejący wiatr, świecące słońce). Wodór jest następnie magazynowany i może zostać wykorzystany, gdy produkcja energii odnawialnej jest bardziej ograniczona.
Bezpieczne korzystanie z wodoru oznacza zapobieganie sytuacjom, w których może dojść do wycieku w obecności źródła zapłonu. Wodór jest nietoksyczny i szybko się rozprasza po uwolnieniu do powietrza.
Podobnie jak inne paliwa, wymaga wiedzy na temat bezpiecznego korzystania. Ważne jest wykrywanie nieszczelności i odpowiednia wentylacja, gdy samochód ciężarowy pracuje lub jest zaparkowany w pomieszczeniu. Testowanie systemów wodorowych dowodzi, że wodór można bezpiecznie produkować, przechowywać i rozprowadzać.
„Samochody ciężarowe napędzane wodorem to niezwykle ważny krok w kierunku naszego celu, jakim jest branża transportowa wolna od paliw kopalnych. Nie będzie to jednak najlepsze możliwe rozwiązanie dla wszystkich pojazdów ciężarowych i segmentów transportu. Rozmowa z lokalnym dealerem może być pierwszym krokiem, aby dowiedzieć się, co jest najlepszą opcją w danym przypadku, a istnieją już sprawdzone rozwiązania pozwalające osiągnąć zerową emisję CO2 netto”, mówi Daniel Bergstrand, menedżer produktu Volvo Trucks ds. wodorowych silników spalinowych (H2-ICE) i ogniw paliwowych.
W tym miejscu można zapoznać się z najnowszymi wiadomościami.
