Vozila na vodonik nisu budućnost, već rešenje

Vreme je da ponovo pogledamo još jedan održiv izvor goriva.

Godina 2021. označila je trenutak kada je Kongres odobrio plan vredan 7,5 milijardi dolara unutar Bajdenove administracije za izgradnju hiljada stanica za punjenje električnih vozila širom SAD-a. Nažalost, manje od 10 novih stanica je zapravo izgrađeno u protekle tri godine.

Kako se vreme odmicalo, entuzijazam za električna vozila značajno je opao. Mnoge zemlje su počele s povlačenjem zabrana za motore sa unutrašnjim sagorevanjem, a neki vlasnici električnih vozila vraćaju se na gorivo. Proizvođači automobila, poput General Motorsa i Forda—dva vodeća proizvođača električnih automobila u SAD-u—preusmeravaju svoja ulaganja ka hibridima i plug-in hibridima.

Problem sa motorima na benzin je da i dalje zagađuju dok se Zemlja zagreva. Nacionalna uprava za okeane i atmosferu (NOAA) je upozorila da postoji 60% šanse da 2024. godina bude najtoplija godina ikada, a 100% šanse da se nađe među pet najtoplijih godina do sada.

Šta dalje?

Rešenje bi moglo biti pravo ispred nas: vodonik. Iako istorijski nije bio dobro prihvaćen, vodonik—slično električnoj energiji—pokreće vozila već više od jednog veka. Belgijski izumitelj Etienne Lenoir je 1860. godine predstavio prvi vodonikom pokretan “Hipomobil”.

Ekološke brige koje su se pojavile tokom 1970-ih označile su prvi put kada su moderni proizvođači automobila počeli eksperimentisati s ovom tehnologijom. Tokom 1980-ih, vodonik je dobio primenu i u vojnim sektorima. Ipak, vodonik u SAD-u postaje gotovo neaktivan tokom 1990-ih, pre nego što je na početku 2000-ih došao ponovo u fokus.

Godine 2008., uz podršku japanske vlade, Honda i Toyota su razvile svoje modele FCHV i Clarity, koji su bili prvi vodonikom pokretani automobili dostupni potrošačima. Ove kompanije i danas veruju u ovaj tehnologiju, dok General Motors, Hyundai i Ferrari takođe započinju istraživanje u ovom polju.

Jedino pitanje ostaje: Kako postići masovnu primenu vodonika?

Proizvodnja vodonika na masovnoj skali nije jednostavna i zahteva ogromna ulaganja. General Motors je uložio 35 milijardi dolara u razvoj vodonikovih gorivih ćelija, električnih vozila i autonomnih tehnologija, uz dodatnih 85 miliona dolara koje je Hondi uložila u zajednički projekat. Ova saradnja uključuje razvoj pogona za gorive ćelije u Mičigenu.

Za potrošače, Honda CR-V e:FCEV—prvi moderni vodonični SUV kompanije—dokazuje ovo ulaganje. Ovaj model će se na tržištu pojaviti u Kaliforniji kasnije ove godine, a Honda planira prodaju oko 300 jedinica godišnje, uz pokrivanje troškova punjenja do 15.000 dolara kako bi privukla više kupaca. Međutim, trenutno vodonik nije prioritet za Hondu.

“Naša primarna aktivnost nije prodiranje FCEV-a trenutno,” izjavio je Chris Martin, vođa PR-a za tehniku i bezbednost u Hondi. “Bitnije nam je razvijanje celokupne vodonične ekonomije. Na kraju, vidimo FCEV kao dio ličnog prevoza u budućnosti, ali moramo prvo izgraditi vodoničnu ekonomiju koja može podržati vozače.”

Ova vodonična ekonomija počinje u komercijalnom sektoru. Osim vodoničnog CR-V, Honda je nedavno predstavila i kamion klase 8 na vodonik, koji može da pređe do 400 milja na jedan rezervoar. Ovaj model je prvi u nizu težih komercijalnih vodoničnih vozila koje planira proizvesti Honda.

S obzirom na ovo, postavlja se pitanje koliko ćemo se suočiti s izazovima pre nego što vodonik postane održiva alternativa.

Jasno je da jedan od najvećih problema leži u izvoru. Izvlačenje vodonika nije potpuno čist postupak. Prema podacima iz 2021. godine, preko polovine proizvodnje vodonika u SAD-u dolazi iz prirodnog gasa i uglja. Zaista, višak energije iz solarnih i vetroelektrana može da pomogne u prevazilaženju ovih problema, sa Nacionalnom laboratorijom za obnovljive izvore koji sugerišu da bi se moglo godišnje proizvoditi do 1 milijarde metričkih tona vodonika koristeći obnovljive resurse.

Međutim, ta vrsta čiste proizvodnje na masovnoj skali je još godinama daleko.

Troškovi vodonika ostaju visoki, trenutne procene pokazuju da se cena proizvodnje kreće oko $12 po kilogramu, dok fosilna goriva koštaju oko $1.7. To znači veće cene na pumpama.

Na primer, punjenje rezervoara Toyota Mirai od 5.6 kg koštalo bi više od $200, dok trošak vožnje iznosi oko $0.50 po milji. U poređenju, tradicionalni hibridi troše između $0.15 i $0.18 po milji, dok Tesla Model 3 troši samo oko $0.10. Čini se da potrošači ne vide prednosti prelaska na vodonik.

Takođe, stanice za punjenje vodonika nisu jeftine za uspostavljanje. Državna komisija za energiju Kalifornije izveštava da su troškovi izgradnje stanice za punjenje vodonika najmanje $6.5 miliona, dok su troškovi izgradnje stanica za punjenje električnih vozila otprilike $110,000. Vodonik ostaje značajna investicija.

Trenutno, u SAD-u postoji samo 53 stanice za punjenje vodonika za potrošače—52 u Kaliforniji i jedna na Havajima. Takođe, nekoliko ih ima u Kanadi. Shell je nedavno zatvorio svojih sedam stanica za punjenje vodonika u Kaliforniji zbog „problema sa snabdevanjem“. Verovatno je uzrok manjak potražnje; TOKOM 2023. godine prodato je manje od 3,000 vodoničnih automobila u celoj SAD.

Martin objašnjava da je to klasičan problem pile i jajeta: Hoće li više stanica za punjenje pospešiti potražnju za vodoničnim automobilima ili obrnuto? Niko ne može to sa sigurnošću reći, a još uvek se niko ne odlučuje na prvi korak.

“Pokušali smo da učinimo FCEV vozila prvim korakom i da kasnije pustimo infrastrukturu za punjenje vodonika,” dodao je Martin. “Nažalost, to nije funkcionisalo kako smo očekivali.”

Osim toga, sigurnosne brige vezane za korišćenje vodoničnih vozila dodatno otežavaju situaciju. Interni konzorcijum za sigurnost u požaru i životnu sredinu ukazuje na „visoki rizik od strujnog udara“ i „brige o zapaljivosti“ što iziskuje da automobili na vodonik budu projektovani s posebnim merama bezbednosti.

Honda ozbiljno shvata uzroke bezbednosti. Njihova četvrta generacija gorivih ćelija je jača i otpornija na koroziju, dok je aluminijumska školjka omotana karbonskim vlaknima, a umesto silikonske gume, koristi dva visoko čvrsta metalna dela koja su precizno zavarena.

„Dugujemo dugogodišnje iskustvo s gorivim vozilima, i verujem da nikada nismo imali pritužbi potrošača na požare,” izjavio je Martin. “Zato imamo poverenja u naš dizajn i sigurnost rezervoara.”

Ovakvo specijalizovano inženjerstvo i proizvodnja su potrebni kako bi se obezbedilo pravilno sastavljanje. Umesto uobičajene proizvodnje CR-V-a, vodonični SUV se proizvodi u Honda Performans Manufacturing Centru (PMC) u Ohiju, gde Honda pravи svoju superautomobil NSX.

U PMC-u, Honda može preduzeti ekstremne mere kako bi osigurala sigurnost i dugotrajnost gorivih ćelija.

„To je odličan prostor za izradu ovakvog specijalizovanog vozila koje zahteva dodatnu preciznost,” naglašava Martin. “Važno je da sve bude napravljeno ispravno.”

Ukoliko prevaziđemo sve ove prepreke, potrošačima će se otvoriti brojne prednosti. Punjenje automobila na vodonik traje samo pet minuta, što je slično kao vreme potrebno za tradicionalno punjenje; čak i najbrža električna vozila zahtevaju duže vreme punjenja. Vozila na vodonik emitiraju isključivo vodenu paru. Mnoge moderne gorivne ćelije su otpornije na ekstremne temperature, a BMW čak tvrdi da je njihov model iX5 „neosetljiv na vremenske uslove.”

Ovo petominutno punjenje može obezbediti 300 milja vožnje na čistom gorivu, ukoliko se sprovedu odgovarajuće bezbednosne mere. Ukoliko se osiguraju sigurnost i dostupnost, vodonik bi mogao postati zlatna žila sa gotovo bez mana.

“Želimo potrošačima da pružimo ono što im je potrebno,” dodao je Martin. “Ali takođe imamo visoke ciljeve smanjenja emisije ugljen-dioksida. Ako bismo se fokusirali samo na trenutnu prodaju, ne bismo ulagali u istraživanja budućnosti. Gledamo dugoročno i smatramo da vodonik ima previše potencijala da bismo ga izbacili iz igre.”

Na vladinom nivou, pored medijskih naslova koji se fokusiraju na Bidenov masivni EV plan, koji do sada nije izvrsno napredovao, američka vlada tiho radi na vodoničnim tehnologijama.

U martu, Ministarstvo energetike (DOE) je uložilo 750 miliona dolara u 52 projekta vodonika širom SAD kao deo Zakona o dvostranoj infrastrukturi. Ta sredstva biće usmerena na poboljšanje elektrohemijskih reakcija, smanjenje troškova i pomoć u proizvodnji vodonika, što takođe uključuje kreiranje novih radnih mesta u industrijama koje su najviše pogođene promjenama.

Puno toga se oslanja na definisanje načina proizvodnje vodonika u SAD-u, iako još uvek nema jasnog plana. DOE nudi rezime svojih zahteva za čisti vodonik i poreskih olakšica za objekte koje planiraju primenu obnovljivih resursa.

No, kao u slučaju Honde, većina trenutne proizvodnje vodonika je usmerena ka industriji prevoza, dok vodonik trenutno mora stabilizovati svoj rad u špediciji: kamioni, teretni brodovi, avioni itd. Plan je da kada vodonik postane održiv u špediciji, mogao bi postati i održiv za potrošače.

Ali kako smo do ovde došli, postoji još mnogo izazova pred nama.

Investicija od 750 miliona dolara u proizvodnju čistog vodonika je dobra teorija, ali je potrebno da se sprovede u praksi. Kao što smo videli s planom Bidenove administracije od 7,5 milijardi dolara, postignut je slab napredak, a zakon bi mogao biti ukinut ukoliko Donald Trump ponovo osvoji vlast.

Na kraju, postoje i dalje mnoge prepreke pre nego što vodonik postane održiv izvor energije; ekološki uticaji, nesigurnost snabdevanja, troškovi, bezbednosne brige i regulative. No, primer preokreta tržišta elektrifikacije pokazuje da i pored ovih problema, sukces nije nemoguć.

Prvo vozilo Nissan Leaf krenulo je u proizvodnju 2010. godine, dok se većina stanica za punjenje pojavila u proteklih 15 godina. U kratkoročnom periodu, električni automobili su dostigli nivo koji je ranije delovao nemoguće. Sada čine oko 16% tržišnog udela, u poređenju sa samo 0.01% 2010. godine, gde je došlo do značajnog pomaka.

Ako budemo spremni da investiramo u vodonik u sledećih 10 godina kao u elektrifikaciju, postoji velika šansa da bi vozila na vodonik mogla postati stvarnost u sledećih 15 godina. Prednost—poput bržeg punjenja, smanjenog straha od nedostatka dometa i minimalnog ili nikakvog uticaja na životnu sredinu—mogla bi privući i one potrošače koji izbegavaju električna vozila.

Vodonik može uspeti. Potrebno je samo da mu omogućimo uspeh.

Izvor: Motor1.com