Przyszłość należy do samochodów napędzanych wodorem

Pomimo tego, że samochody FCV mogą się pochwalić takimi dobrymi osiągami, niektórzy nie uważają je za bezpieczne, przywołując np. tragiczny wypadek, co prawda nie samochodu, ale statku powietrznego, który miał miejsce w 1937 roku. Chodzi o niemiecki, wypełniony wodorem sterowiec Hindenburg, który po przybyciu z Europy do Ameryki eksplodował tuż przed lądowaniem. Było to co prawda dawno, ale wypadek ten spowodował, że niektórzy do dzisiaj traktują wodór jako wyjątkowo niebezpieczne paliwo, do którego nie można mieć zaufania.

Trzeba przyznać, że wodór w połączeniu z tlenem zawartym w powietrzu tworzy łatwopalną i bardzo wybuchową mieszankę do zapłonu której wystarczy jedna dziesiąta energii potrzebnej do zapalenia oparów benzyny.

Zobacz również:

  • Arm oferuje sektorowi motoryzacyjnemu nową gamę produktów
  • ECL wprowadza na rynek centra danych zasilane wodorem

Ale obecnie obawy przed wykorzystaniem wodoru jako paliwa nie mają uzasadnienia od strony technicznej i są zupełnie nieracjonalnym uprzedzeniem.

Przyszłość należy do samochodów napędzanych wodorem

Na przykład wodór zasilający ogniwa paliwowe instalowane w samochodzie Toyota Mirai, jest przechowywany w specjalnym zbiorniku pod ciśnieniem 10 tys. PSI (prawie 700 barów). A trzeba pamiętać, że wodór jest 16 razy lżejszy od powietrza. Dlatego jeśli zbiornik z jakiegoś powodu rozszczelni się, wodór błyskawicznie ulatnia się na zewnątrz i rozprosza w atmosferze. Dlatego naukowcy są zdania, że wodór w stanie gazowym jest bezpieczniejszy od płynnej benzyny. Potwierdziły to badania analizujące katastrofę sterowca Hindenburg, które udowodniły, że pożar był tak gwałtowny głównie dlatego, że paliło się standardowe paliwo, którym zasilane były silniki diesla zainstalowane w sterowcu oraz łatwopalny lakier pokrywający statek powietrzny, a nie wodór.

Zbiorniki, w których przechowywany jest wodór zasilający samochody FCV, wykonane są ze specjalnego materiału (trzy warstwy wykonane z włókna węglowego). Jest on tak wytrzymały, że zbiornika nie jest w stanie uszkodzić nawet kula dużego kalibru wystrzelona z karabinu. Testy wykazały, że zbiornik taki pozostaje nieuszkodzony nawet w przypadku najpoważniejszych wypadków drogowych.

Do tego dochodzą różnego rodzaju elektroniczne systemy bezpieczeństwa, które w przypadku wykrycia jakiejkolwiek nieszczelności czy awarii natychmiast zamykają zawory, odcinając zbiornik z wodorem od reszty samochodu. Producenci takich samochodów stosują przy tym systemy podwójnej czy nawet potrójnej redundancji. Oznacza to, że w przypadku awarii do akcji wkracza system zapasowy, a jeśli i ten odmówi posłuszeństwa, pozostaje jeszcze w rezerwie drugi system zapasowy.

Wodór występuje w przyrodzie właściwie wszędzie. Jest np. w wodzie, w węglowodorach, czy w biomasie wchodzącej w skład roślin. Istnieje kilka metod produkcji paliwa wodorowego, ale najczęściej stosowaną metodą jest reforming metanu przy użyciu pary wodnej. Polega to na tym, że para wodna o bardzo wysokiej temperaturze (ok. 1000 stopni Celsjusza) wchodzi w reakcję z metanem, w wyniku czego powstaje wodór oraz różnego rodzaju związki węgla. Te ostatnie są następnie usuwane i w ten sposób otrzymujemy czysty wodór. Metan można tu zastąpić również takimi substancjami, jak etanol, propan czy nawet benzyna.

Wodór można też produkować wykorzystując zjawisko elektrolizy. Polega to na użyciu elektryczności, która w obecności katalizatora (zbudowanego z drogich metali, takich jak platyna czy iryd) wytrąca molekuły wodoru z tlenu.

Podstawowym problemem jest więc obecnie nie bezpieczeństwo, ale koszt pozyskiwania wodoru. Chociaż wodór obecny jest w bardzo wielu substancjach, to wytrącenie go z nich jest jednak nadal bardzo kosztowną operacją. Na tyle kosztowną, że wodór przegrywa na razie z benzyną. I tak kilogram wodoru w postaci gazu ma taką samą wartość energetyczną co 3,75 litra benzyny, ale trzeba za niego zapłacić tyle co za 7,5 litra benzyny. Ale w USA uruchomione zostały już rządowe programy wsparcia dla rozwoju i popularyzacji tego typu technologii (np. program H2USA), a amerykańska instytucja U.S. Department of Energy przewiduje, że do 2020 roku koszt użytkowania pojazdów zasilanych wodorem i hybrydowych będzie taki sam.

Niektórzy sceptycy zauważą zapewne, że niezbędna jest też budowa infrastruktury stacji zasilania umożliwiających tankowanie pojazdów zasilanych wodorem. To słuszna uwaga. Ale zapewne niewiele osób wie, że w Kaliforni działa już 20 takich stacji, a do końca 2016 roku planowane jest uruchomienie kolejnych 28. W przyszłym roku mają się one pojawić również w innych stanach (Connecticut, Massachusetts, New Jersey, New York oraz Rhode Island).

A jeśli produkcja samochodów zasilanych wodorem zacznie się rozwijać na masową skalę to w Europie budowa takiej infrastruktury uzyska zapewne poważne wsparcie. Bo dodatkowo warto zwrócić uwagę, że wodór jest paliwem ekologicznym. W wyniku jego spalania (połączenia z tlenem) powstaje po prostu para wodna.

Nie ma też problemów z techniczną zgodnością systemów - rozwiązania do tankowania wodorem (ciśnienie, dysze itp.) będą takie same w skali globalnej.


TOP 200