Trucks
Trucks
Nejznámějším způsobem využití vodíku ve vozidle jsou palivové články. Počátky této technologie sahají až do 19. století, ale první palivový článek se dočkal praktického využití až v roce 1932. Od 60. let 20. století slouží palivové články k pohonu kosmických lodí.
Kromě palivových článků existuje také možnost využívat vodík přímo ve spalovacím motoru. V závislosti na ceně a dostupnosti vodíku z obnovitelných zdrojů mají vodíkové spalovací motory potenciál nabídnout konkurenceschopné celkové náklady na vlastnictví a mohly by vhodně doplnit další technologie.
Potenciál vodíku roste, protože doprava po celém světě čelí výzvě k dekarbonizaci. To spolu s klesajícími náklady na obnovitelnou energii a promyšlenějšími strategiemi vlád po celém světě vede k dalšímu rozvoji této technologie.
Elektrická nákladní vozidla s palivovými články na vodík produkují pouze vodní páru a budou mít důležitý podíl na produktech s nulovými emisemi výfukových plynů v portfoliu společnosti Volvo Trucks. Během roku 2023 proběhlo jejich testování na veřejných komunikacích.
Vodík (H2) je chemický prvek, který lze použít k ukládání a přenosu energie. Existuje celá řada způsobů výroby vodíku, žádný z nich se ale neobejde bez primárního zdroje energie. Nejběžnější způsob výroby vodíku je dnes ze zemního plynu pomocí parního reformování metanu (SMR). Při tomto procesu se uvolňuje oxid uhličitý (CO2), pokud není aplikována technologie pro zachytávání a využití uhlíku (CCU), která nedovolí, aby přebytečný CO2 pronikl do atmosféry.
Nejrozšířenější alternativou k SMR je elektrolýza vody pomocí energie z obnovitelných zdrojů, jako je slunce, vítr, voda atd. Tato metoda má v současné době nejblíže k dosažení uhlíkově neutrální výroby vodíku. Momentálně tak představuje hlavní cestu k vytvoření vodíkového hospodářství s maximálním přínosem pro klima.
Nákladní vozidlo s palivovými články (FCEV) je elektrické nákladní vozidlo, které generuje elektřinu z palivových článků. Ty je nutné zásobovat vodíkem, který se čerpá do nádrží instalovaných na nákladním vozidle. V palivovém článku se vodík a kyslík spojují elektrochemickou reakcí, při níž vzniká elektřina, teplo a voda.
To je velký rozdíl oproti akumulátorovým elektrickým nákladním vozidlům (BEV), která získávají energii z akumulátorů dobíjených z externího zdroje elektřiny. Nákladní vozidlo s palivovými články má také akumulátor, který v případě potřeby může dodávat energii navíc a slouží také k rekuperaci. Tento akumulátor je však ve srovnání s BEV mnohem menší. Očekává se také, že komerčně dostupné vodíkové nákladní vozidla uvezou větší zásobu energie a dosáhnou delšího dojezdu než elektrická vozidla na akumulátory.
Nákladní vozidlo se spalovacím motorem s využitím vodíku má stejnou nádrž na vodík jako nákladní vozidlo s palivovými články. Rozdíl je v tom, že pohon zajišťuje spalovací motor, který byl upraven tak, aby namísto nafty spaloval vodík.
Nákladní vozidlo se spalovacím motorem může při provozu na obnovitelná paliva dosáhnout uhlíkové neutrality. Výfukové zplodiny budou stále obsahovat určitý podíl oxidů dusíku (NOx) a pevných částic v rámci limitů povolených platnými emisními normami (např. Euro VI, Euro VII, EPA 27).
Nákladní vozidlo s vodíkovými palivovými články je elektrické a tiché a nevypouští nic než vodu. Naproti tomu nákladní vozidlo se spalovacím motorem s využitím vodíku může být vhodnější například v horkém podnebí nebo tam, kde je potřebný vyšší výkon po delší dobu.
Pokud jde o dostupnost, elektrická nákladní vozidla na baterie jsou již dnes nabízena v naší modelové řadě a mohou tak ihned začít přispívat k dekarbonizaci provozu. Nákladní vozidla s využitím vodíku se vyvíjejí, ale na velkoobjemovou výrobu nebudou připravena před koncem tohoto desetiletí.
Díky neustálému vývoji akumulátorů a rozšiřující se nabíjecí infrastruktuře lze dnes velkou část nákladní dopravy v Evropě zabezpečit pomocí akumulátorových nákladních vozidel.
„Na dosažení uhlíkové neutrality se musejí podílet jak nákladní vozidla s elektrickým pohonem na akumulátory, tak elektrické nákladní vozidla s palivovými články i nákladní vozidla se spalovacími motory na obnovitelná paliva. Klademe si za cíl, aby se zákazníci na cestě k dekarbonizaci mohli spolehnout na naši podporu a doporučení těch nejvhodnějších přístupů. Zákazníci mohou při svém výběru zohlednit zamýšlené využití nákladních vozidel, dostupnou infrastrukturu i ceny energií. S dekarbonizací nelze otálet, a proto důrazně doporučujeme zákazníkům, aby začali již dnes pořízením nákladního vozidla na elektřinu nebo bioplyn,“ uvedl Daniel Bergstrand, produktový manažer Volvo Trucks pro vodíkové motory a palivové články.
Volvo Trucks zpřístupní svým zákazníkům pilotní programy s elektrickými nákladními vozidly vybavenými vodíkovými palivovými články v nejbližších letech. Komerční dostupnost se plánuje na konec tohoto desetiletí.
Mezitím mohou dopravci, kteří již dnes chtějí provozovat přepravu s nulovými emisemi výfukových plynů, využít modely s akumulátorovým elektrickým pohonem a také nákladní vozidla, která jezdí na obnovitelná paliva, například bioplyn.
Společnost Volvo Trucks pokládá za svůj dlouhodobý cíl, aby se celkové náklady na vlastnictví (TCO) během životního cyklu nákladního vozidla, včetně pořizovací ceny a provozních nákladů, dostaly na srovnatelnou nebo nižší úroveň než v případě naftové alternativy.
Vozidla na vodíkový pohon mohou mít velmi nízkou uhlíkovou stopu za předpokladu, že se vodík získává z obnovitelných zdrojů. Ve srovnání s fosilními palivy mohou nabídnout alternativu, která má vysokou energetickou účinnost a nízké emise. Udržitelnost však závisí na celém životním cyklu vodíkového paliva a vozidla, včetně výroby, provozu a likvidace.
Nákladní vozidla s vodíkovými palivovými články lze provozovat ekonomičtěji než nákladní vozidla s tradičním spalovacím motorem, ale nejsou tak úsporné jako elektrická nákladní vozidla s akumulátorovým zdrojem.
Jednou z výhod provozu na vodík je, že palivo lze vyrábět, když je přebytek obnovitelné energie (fouká vítr, svítí slunce). Vodík pak lze skladovat a využívat i v době, kdy se obnovitelné energie daří vyrábět méně.
Bezpečné používání vodíku znamená zejména předcházet situacím, kdy by mohlo dojít k úniku paliva a současně se vyskytla příčina vznícení. Sám vodík je netoxický a při uvolnění se rychle rozptýlí do ovzduší.
Stejně jako ostatní paliva vyžaduje vodík znalost pravidel pro bezpečné zacházení. Je nezbytné dbát na vyhledávání netěsností a dostatečné větrání během provozu nákladního vozidla i při parkování v budovách. Testování vodíkových systémů ukazuje, že vodík lze vyrábět, skladovat a přečerpávat bezpečně.
„Vodíková nákladní vozidla představují nadějný vývojový krok směrem k našemu cíli, kterým je odvětví nákladní dopravy bez fosilních paliv. Nebude to ale nejvhodnější řešení pro všechny dopravní segmenty. Prvním krokem v úvahách o tom, co pro vás bude nejlepší volbou, by měl být rozhovor s místním obchodním obchodním zástupcem. Již existují osvědčená řešení, jak dosáhnout uhlíkově neutrálního provozu,“ vysvětluje Daniel Bergstrand, produktový manažer společnosti Volvo Trucks pro vodíkové motory a palivové články.
Zde si můžete přečíst podrobnější informace o vodíku nebo získat aktuální zprávy a novinky.
