Водородът е интересно вещество – най-лекият химичен елемент. Когато реагира с кислород, произвежда само вода и освобождава изобилно количество енергия. Невидимият газ често е спряган за най-ефективното чисто гориво на бъдещето. Някои от автомобилни специалисти дори се надяват, че той ще успее да „детронира“ електрическите батерии като предпочитана технология за задвижване с нулеви емисии.
Същевременно съществуват редица опасения за водорода, вариращи от високата му запалимост, проблемите с разходите и въглеродния отпечатък за производството му, пише The Guardian.
Може ли водородът да предложи „трети път“ за автомобилната индустрия и да изпревари както елетрическите батерии, така и двигателите с вътрешно горене?
На какво мнение са привържениците на твърдението?
Много от привържениците на водорода са главни изпълнителни директори от сърцето на автомобилната индустрия. Японската компания Toyota е най-яркият сред тях, а нейният председател Акио Тойода миналия месец заяви, че делът на автомобилите с електрически батерии ще достигне пиков пазарен дял от 30%, като водородът и двигателите с вътрешно горене ще съставляват останалата част от продажбите. Моделът Mirai на Toyota е един от малкото автомобили, задвижвани с водород, които са широко достъпни, заедно с Nexo на южнокорейската компания Hyundai.
Директорът на BMW Оливър Ципзе заяви миналата година, че водородът е „липсващото парче от пъзела“, когато става въпрос за мобилност без емисии. BMW може да инвестира сериозно в технология за производство на батерии, но в същото време компанията тества своя водороден автомобил BMW iX5, макар и с горивни клетки на Toyota. „Една технология, сама по себе си, няма да е достатъчна, за да позволи климатично неутрална мобилност в световен мащаб“, отбелязва Ципзе.
Снимка: iStock
Како казва науката?
Водородът е най-разпространеният елемент във Вселената, но това не означава, че е лесно да бъде добит на Земята. Най-чистият водород днес се получава чрез разделяне на въглерод от метан, но това води до отделяне на въглеродни емисии. Т.нар. „зелен водород“ с нулеви емисии идва от процеса електролиза – използване на чисто електричество за разделяне на водата на водород и кислород.
За да се използва водорода като гориво, той може да се изгори или да се използва в горивна клетка. Водородът реагира с кислорода от въздуха в присъствието на катализатор (често направен от скъпа платина). Това премахва електроните, които могат да преминават през електрическа верига, зареждайки батерия, която може да захранва електрически мотор.
Водородът предлага зареждане с гориво за 4 минути, по-висока ефективност и по-дълъг пробег, според главния технологичен директор за разработване на автомобили с водородни горивни клетки в Stellantis Жан-Мишел Билиг.
Mirai, например, изминава над 600 км с едно зареждане. Stellantis, която миналия месец започна производство на водородни микробуси във Франция и Полша, е насочена към превозните средства за търговска употреба и компаниите, които искат да имат превозни средства в постоянна употреба без дълъг престой, необходим за зареждане.
„Те трябва да са по пътищата. Такси, което не работи, губи пари“, казва Билиг. Според него до края на това десетилетие водородната мобилност може да бъде конкурентноспособна на елетричеството от гледна точка на разходите.
Снимка: iStock
На какво мнение са скептиците?
Много енергийни експерти не споделят ентусиазма на производителите на водородни автомобили. Директорът на Tesla Илон Мъск смята, че е излишно да се използва „зелено“ електричество за производство на водород, след като същото електричество може директно да захранва автомобил.
Всяка трансформация на енергия включва загуба на топлина. Това означава, че водородните горива неизбежно доставят по-малко енергия на автомобила.
Дейвид Себон, професор по машинно инженерство в университета в Кеймбридж, казва, че за производството „зелен“ водород, е необходимо около 3 пъти повече електричество, отколкото за зареждане на електрическа батерия.
Майкъл Либрайх, председател на Liebreich Associates и основател на анализаторската фирма Bloomberg New Energy Finance, е създал т.нар. „водородна стълба“ – класация на приложенията на водорода, според това дали има по-евтини и по-лесни алтернативи. Тя поставя водорода за задвижване на автомобили в „редицата на гибелта“ с много малък шанс за пазарна ниша.
Според Либрайх, водородът няма да може да изпревари батериите в автомобилите? Ключовият проблем за водородните автомобили не е горивната клетка, а действителното получаване на чист водород там, където е необходим.
Снимка: iStock
Газът е силно запалим – с всички съображения за безопасност, които произтичат от това, трябва да се съхранява под налягане и страда от течове. Той също носи по-малко енергия на единица обем от изкопаемите горива, което означава, че ще изисква много повече танкери, освен ако не се използват електролизатори на място.
САЩ и Европа инвестират много в допълнителна инфраструктура за доставки на водород, но засега купувачите не искат да купуват автомобили с водород, защото не могат да ги заредят. В цяла Европа има 178 станции за зареждане с водород, половината от които са в Германия, според Европейската водородна обсерватория.
Защо тогава Международната агенция по енергетика смята, че водородът ще представлява 16% от автомобилния транспорт през 2050 г.? Отговорът е свързан най-вече с по-големите превозни средства като автобуси и камиони.
Лийбрайх е убеден, че батериите ще доминират в доставките на енергия за тежкотоварни превозни средства. Дори Toyota признава, че водородът в автомобилите досега „не е бил успешен“, главно поради липсата на гориво Но, според японския автомобилен концерн, камионите и автобусите за дълги разстояния предлагат по-голяма надежда.
Снимка: iStock
Присъдата
Икономиката на водорода ще се промени в зависимост от нарастването или отслабването на ентусиазма на правителствата, но има и други променливи – технологията може да се подобри и да направи газа по-привлекателен, а учените може да намерят по-евтини процеси за добив на водород.
И все пак, за автомобилите зарът изглежда е хвърлена. Батериите вече са предпочитаният избор след бензина и дизела за почти всеки производител. В Обединеното кралство са регистрирани по-малко от 300 продажби на водородни превозни средства за последните 20 години, спрямо 1 млн. електрически коли.
Доминацията на батериите вероятно ще се разшири, тъй като инвестициите в изследвания и инфраструктура, се занимават с въпросите за обхвата и времето за зареждане. Инвестициите във водорони изследвания, от друга страна, са несравнимо по-скормни.
Защитниците на водорода сега са изправени пред въпроса дали могат да изградят печеливши бизнеси в тежкотоварния пътен транспорт на по-дълги разстояния. Те се нуждаят от отговор на въпроса откъде ще доставят достатъчно количество зелен и евтин водород и дали, в крайна сметка, газът би бил по-добре използван другаде.
Източник: The Guardian
ОЩЕ ПО ТЕМАТА:
Защо най-голямата икономика в Европа ще разчита главно на внос на водород, а не на производство?
ЕК включва и нисковъглеродни газове в платформата за общи покупки на природен газ
Защо водородът все още не се използва масово като енергиен носител?