Имат ли бъдеще колите на водород?

Ключови думи: бъдеще, коли на водород, технологии, автомобили, транспорт

Когато през 2021 г. технологичният шеф на саудитския петролодобивен концерн Saudi Aramco Ахмед Ал Ковайтер обяви, че компанията възнамерява да се фокусира върху развитието на водорода като гориво, това беше един пределно ясен знак - фокусът в енергетиката се обръща.

На преден план излиза идеята за водорода като супергориво, което може да задвижи както индустриите, така и автомобилния сектор, като с това осигури едно по-зелено и екосъобразно бъдеще, пише webcafe.bg.

Критиците на тази идея обаче са категорични - за момента технологиите на водород са само в бъдещето, тъй като все още не са достатъчно развити, че да предлагат конкурентни на пазара решения. Да не говорим, че от добива на самия водород все още има какво да се желае, за да можем да говорим действително за него като за зелена енергия.

И все пак автомобилният сектор изглежда готов да се впусне в тази нова ниша, търсейки в нея бъдещето на еко колите.

Някои производители като Hyundai и Toyota вече декларираха, че ще обърнат сериозно внимание на водорода, докато сред останалите намеренията по-скоро са да ориентират усилията си в тази посока първо за товарни автомобили.

За компаниите подобен ход може да е преди всички застраховане на фона на променящите се политически настроения. Появата на редица проблеми с технологията на електромобилите (най-вече издръжливостта на батериите и неспособността самите коли да бъдат рециклирани след това) отваря вратата и за друга технология, която да оспори доминацията върху зеленото бъдеще.

Освен това върху разработките за зелен водород като гориво и приложението му на практика предстои да се изсипе дъжд от пари.

В Зелената стратегия на Европейския съюз е заложен потенциал за инвестиции, които до 2050 г. да достигнат общ размер между 180 и 470 млрд. евро, докато Китай и страните от Персийския залив също показват апетити към развиването на този нов сектор.

На практика технологията, използвана за автомобилите на водород, е теоретично изчистена, но все още по нея съществуват проблеми, които са достатъчно значими, че да създават пречки пред това още догодина да видим масово насищане с подобни коли.

Тези автомобили също се задвижват от електричество, което обаче се произвежда от горивна клетка, в която водородът се окислява, създавайки енергия, топлина и вода (водна пара в случая). Затова се казва и че подобни автомобили не отделят вредни емисии.

Електричеството, което горивната клетка генерира, се изпраща най-често към батерия с пикова мощност, която съхранява енергията. Размерите на батерията са значително по-малки, отколкото при типичните електромобили и също така тя тежи много по-малко, тъй като се зарежда постоянно от горивната клетка.

Идеята на това прехвърляне на енергията първо към батерия е да се гарантира, че двигателят винаги има мощност, когато водачът има нужда от нея.

Зареждането на един такъв автомобил с водород отнема между 3 и 5 минути средно - колкото и нормален автомобил на дизел и бензин. Това позволява нещо, което и в момента е слабост на повечето електромобили - пробегът.

Един автомобил на водород, който е зареден догоре, може да измине значително по-дълго разстояние (приблизително около 450- 480 км, като тук не се имат предвид най-новите прототипи като HUV на френската компания NAMX, които използват капсули като вторични резервоари).

По отношение на безопасността (защото все пак говорим за изключително силно запалим газ като водорода и това е много важен въпрос), резервоарите се изграждат масово от карбонови влакна, като в тях се вграждат и сензори за удар, които да спират потока от газ, ако се усети нещо нередно. Самият газ е по-лек от въздуха и дори да се случи нещо, бързо се издига нагоре и се разсейва в атмосферата.

По отношение на шофирането, колите на водород имат всички предимства на електромобилите - ускоряват бързо, имат стабилност и удобство, безшумни са. Знаеш, че дори и при екстремно ниски температури ще запали и ще те откара сигурно от точка А до точка Б.

Както обобщава Юрген Гулднер, директор "Развитие" в BMW, "автомобилите на водород съчетават най-доброто от двата свята - беземисионната мобилност на електрическото превозно средство и липсата на ограничения при ежедневна употреба, включително бързото зареждане, на което се радват конвенционалните коли".

Допълнително с това го има и политическият момент - правителствата в Европа и САЩ са готови да приветстват автомобилите на водород зарaди прехода към по-зелено бъдеще и въглеродна неутралност.

Това означава, освен всичко друго, много по-ниски данъци, а също така възможност да се паркира безплатно в някои големите градове (включително в обособените зони за почасово платено паркиране на територията на Столична община).

Допълнително с това чистотата на самия процес прави самите коли много по-лесни за поддръжка, така че човек би давал много по-малко средства за редовни ремонти, отколкото за конвенционален автомобил.

Разбира се, с тази технология не всичко е цветя и рози. Тя все още се развива и има какво да се изчиства като проблемни моменти. Водещият сред тях е цената.

От години се работи по това горивните клетки да бъдат направени по-евтини, но те се произвеждат от скъпи материали като платина, която се използва като катализатор при реакцията на водорода с кислород за производство на енергия.

Друг фактор, който с времето ще загуби силата си, е фактът, че тези коли се произвеждат все още в твърде ограничени количества, което увеличава като цяло производствените разходи.

Също така автомобилите с водородни горивни клетки обикновено са доста големи, тъй като резервоарът или резервоарите за водород заемат много място. Освен това за направата им също са необходими средства, за да се гарантира сигурност.

За да стигнем и до другия проблем с цената - самото гориво.

То се произвежда чрез няколко основни метода, като в момента водещият от тях (който е и най-евтин) съвсем не минава под шапката на "зелените технологии" - използване на изкопаеми горива (газ или въглища), които да спомагат за отделянето на водорода. По този начин емисиите на парникови газове от целия жизнен цикъл на производството на водород от изкопаеми горива са високи, а цената на полученото гориво остава твърде висока.

Извън това водород може да се произведе чрез електролиза на вода в електролизьор, захранван от електрическа енергия. Тук ключовото откъм екологична гледна точка е от какъв източник идва електроенергията - от възобновяеми източници или отново от изкопаеми горива. Въпреки това този процес все още е твърде скъп и с твърде ниско реално производство на водород.

Продължава работата по оптимизиране на други два начина за производството на водород чрез естествени сили - със слънчева енергия и с чисто биологични процеси. Проблемът при тях е, че количеството произведен водород засега е твърде ниско, за да може да се използва за мащабна дейност.

Всичко това прави водорода изключително скъпо гориво, а масовото използване на първия метод на производство - чрез газ и въглища, не просто не е зелен, а при по-големи мащаби може дори да ускори климатичните промени, както показва изследване на Фонда за защита на околната среда.

Извън самото производство го има и проблемът с инфраструктурата за дистрибутирането на водорода - просто няма особено много места, където да си заредиш водородната кола. При това не само в България, която традиционно изостава, но и в целия западен свят. Дори в Испания, една от държавите, които се явяват пионери в лансирането на водорода като еко алтернатива, има все още съвсем малко станции за зареждане.

Въпреки това мениджърът на Saudi Aramco Ахмед Ал Ковайтер има доста оптимистичен поглед по темата, като вярва, че с постоянния напредък на технологиите водородът в бъдеще ще е конкурентоспособен източник на енергия както в транспорта, така и в промишлеността.

Именно в тази посока са насочени и голяма част от фондовете на ЕС, които целят не просто изграждане на водородни фабрики, но и разширяване на изследванията за развитие на технологиите за добив.

Натам е насочен, поне частично и погледът на редица автомобилни компании. Години наред японските производители Toyota, Nissan и Honda и южнокорейският Hyundai бяха единствените, които се опитваха да прокарат автомобили с водородни горивни клетки, но сега вече има много по-голямо развитие.

BMW е от компаниите, които продължават да развиват коли с горивни клетки. Баварският концерн наскоро тества преработения SUV X5 (частично финансиран от германското правителство), който ще бъде произведен в ограничени количества до края на годината.

Германската компания има надежди ситуацията с доставките на водород да се подобри значително, като подкрепя идеите за разработването на зарядна инфраструктура, при която отделните станции трябва да бъдат разположени на 150 км една от друга - нещо, което с благословията на ЕС може да се случи в Европа.

Но ако има място, където за момента наистина има интерес към водородните горивни клетки и възможностите, които те предлагат, то това са по-тежките машини.

Дъщерните дружества на Volkswagen Group - Scania и MAN, които се занимават с тежкотоварни автомобили и камиони, работят по свои проекти за машини на водородни технологии.

Hyundai планира не просто да участва в изграждането на мрежа за зареждане на автомобили, но планира да изгради своя собствена фабрика за добива му в Швейцария. Компанията се е насочила към производство на камиони на водород, като плановете са до 2025 г. за европейската страна да се произведат 1600 машини.  

Плановете на Hyundai са до 2030 г. компанията да продава по 110 хил. водородни превозни средства на водород годишно в световен мащаб.

Според експертите това може да са само първите, "бебешки" крачки на тази технология. Дали тя ще се развие обаче, зависи от мащабните инвестиции в сектора за изследвания и разработки.

Това е процес, който може да трае с години, но който може и да даде в ръцете ни реален ключ за решаване на един от проблемите с климатичните промени.