Trudno zaprzeczyć, że aktualnie większość z nas spodziewa się długodystansowych ciężarówek na prąd. W końcu na rynku pojazdów elektrycznych trwa boom, a nowe technologie co rusz zwiększają osiągi “elektrowozów”. Okazuje się jednak, że ciężki transport na długich trasach będzie raczej korzystał z wodoru, a nie prądu.

Spis treści:

• Nie każdy zna tę wadę baterii elektrycznych
• Wszystkie kolory bezbarwnego wodoru
• Wodór w UE: Polska piątym producentem na świecie

W pojazdach wodór można wykorzystać na dwa sposoby. Oba znane są od dziesięcioleci, chociaż napęd elektryczny jest starszy o dobre 100 lat. Nie zmienia to faktu, że dziś, czyli u progu ery pojazdów zeroemisyjnych, to właśnie ta młodsza technologia rokuje znacznie lepiej, niż dotychczasowy lider. Sprawdzamy fakty, które wskazują na to, że ciężarówki przyszłości będą zasilane nie prądem, lecz wodorem.

Nie każdy zna tę wadę baterii elektrycznych

Temat napędu elektrycznego w ciężarówkach jest już tak popularny, że prawdopodobnie większość z nas jest w stanie wymienić największe jego wady, czyli:

• niewielki zasięg zwłaszcza ciężkiego pojazdu,
• długi czas ładowania baterii,
• duża masa zespołu akumulatorów, która ogranicza ładowność zestawu.

Okazuje się jednak, że to wcale nie wszystkie minusy tej technologii.

BloombergNEF prognozuje, że w 2030 roku koszty eksploatacji pojazdów elektrycznych o DMC powyżej 15 ton spadną nawet o 57%, przez co będą niższe, niż w przypadku ciężarówek spalinowych. Nie zapominajmy jednak o tym, że podstawą współczesnej technologii bateryjnej jest lit. Spadek jego podaży w 2022 roku spowodował 12-krotny wzrost ceny w stosunku do roku poprzedniego. A przecież w okresie pandemii zapotrzebowanie na elektrowozy pozostawało na stosunkowo niskimi poziomie.

Jego wzrost, spowodowany nawet tylko prognozowanym boomem na elektryczne ciężarówki z pewnością wywoła kolejne podwyżki cen litu. I właśnie to może się okazać głównym hamulcem długodystansowych pojazdów ciężkich, które do realizacji swoich funkcji będą przecież potrzebowały dużych (drogich) baterii.

Wszystkie kolory bezbarwnego wodoru

Ze szczyptą ironii można zauważyć, że technologia wodorowa w kontekście poprzedniego akapitu przedstawia się atrakcyjniej, bo obecnie jest tak droga, iż może już chyba tylko tanieć. Jednak pozyskiwanie, transport i magazynowanie tego gazu są kosztowne przede wszystkim dlatego, że jego wykorzystanie do napędu pojazdów wciąż jest znikome.

Pionierem jest Honda, a tuż obok Toyota, które rozwijają wodorowe osobówki. W kategorii ciężkiej wszystkich zaskoczył Mercedes, którego wodorowa ciężarówka z pełnym ładunkiem przejechała ponad 1000 km na jednym tankowaniu zbiorników. To jednak wciąż nieliczne zastosowania wodoru do napędu pojazdów, zwłaszcza jeśli chodzi o ciągniki siodłowe.

Dyskusyjną kwestią pozostaje także wpływ procesu pozyskiwania wodoru na środowisko. Okazuje się bowiem, że w zależności od wybranej technologi może być on negatywny i duży. Aby ułatwić klasyfikację, stosuje się nieformalną kodyfikację, opartą o umowne kolory (w naturze wodór jest bezbarwnym gazem). Mamy więc:

• wodór zielony, czyli wyprodukowany wyłącznie z energii odnawialnej. Najczęściej chodzi o prąd, który zasila urządzenia pozyskujące wodór z wody (elektrolizery). Można też zielony wodór uzyskać w procesach gazyfikacji oraz fermentacji biomasy, o ile używa się w nich wyłącznie odnawialnej energii. Z tego powodu koszty jego produkcji są bardzo wysokie.
• szary wodór powstaje z paliw kopalnych, najczęściej w procesie reformingu parowego, do którego wykorzystano energię elektryczną niepochodzącą z odnawialnych źródeł,
• wodór niebieski to taki, w którego procesie otrzymywania emitowany jest także CO2 (podczas otrzymywania zielonego i szarego nie powstaje dwutlenek węgla). CO2 jest oczywiście magazynowany lub wykorzystywany, dlatego ta metoda produkcji wodoru czasem określana jest jako neutralna dla klimatu. Nadal jednak nie ma informacji o skutkach długotrwałego przechowywania dwutlenku węgla, który składuje się między innymi pod ziemią,
• turkusowy wodór powstaje z metanu w procesie, którego efektem ubocznym jest stały węgiel. Co ciekawe ta metoda także może być neutralna dla klimatu, jeśli węgiel zostanie związany chemicznie lub wykorzystany, a sam proces przeprowadzony w piecach zasilanych energią odnawialną. Jednakże wydobycie metanu najczęściej prowadzi do uwolnienia gazów cieplarnianych, co dla klimatu obojętne nie jest,
• wodór czerwony, różowy lub purpurowy powstaje w elektrolizerach zasilanych energią jądrową,
• żółty wodór otrzymuje się z wykorzystaniem połączenia energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych i kopalnych. Niekiedy żółtym określa się także wodór uzyskany dzięki energii jądrowej,
• wodór biały powstaje jako odpad w innych procesach,
• brązowy wodór produkuje się podczas gazyfikacji węgla.

Obecnie najczęściej wykorzystywany jest wodór szary, którego pozyskanie wcale nie jest neutralne dla klimatu. I właśnie to jest powodem, dla którego technologia napędu wodorowego pojazdów wciąż jeszcze czeka na swój boom.

Wodór w UE: Polska piątym producentem na świecie

Problemy z wykorzystaniem pełnego potencjału wodoru do zasilania pojazdów generują zatem koszty jego pozyskania w sposób zupełnie neutralny dla środowiska oraz infrastruktury do jego tankowania. Jednak poza tym technologia ta pokonuje napęd elektryczny szczególnie właśnie na długich dystansach.

W raporcie pt. “Zero Emission Long-Haul Heavy-Duty Trucking” zleconym przez amerykańską Grupę Zadaniową ds. Czystego Powietrza (CATF) wykazano przewagi ciężarówki wodorowej nad elektrycznym truckiem pod względem:

• liczby wymaganych przystanków na tankowanie (3 do 8),
• całkowitego czasu tankowania / ładowania (1,4h do 43,8h),
• rozmiarów przestrzeni ładunkowej.

Tak się składa, że są to przecież najbardziej kluczowe kategorie w długodystansowych przewozach. Nic więc dziwnego, że USA przeznaczyły 8 mld dolarów na utworzenie regionalnych centrów czystego wodoru. Natomiast UE już w 2020 roku opublikowała dokument pt. “Strategia wodorowa dla Europy neutralnej dla klimatu”, w którym stwierdzono, że wykorzystanie właśnie tego paliwa jest realną szansą na osiągnięcie neutralności klimatycznej w 2050 roku.

Zastosowanie wodoru do napędu ciężarówek na skalę komercyjną ma dla naszego kraju podwójne znacznie. Po pierwsze nasi przewoźnicy są kluczowi dla unijnego transportu drogowego. Po drugie zaś produkujemy 14% wodoru, wytwarzanego w całej Europie. Aktualnie jesteśmy w TOP 5 wszystkich krajów na świecie w uzyskiwaniu tego paliwa. Boom na wodorowe ciężarówki mógłby więc być mocnym i długofalowym aktywatorem dla naszej gospodarki wodorowej.