Wodór - alternatywne paliwo dla transportu samochodowego w Polsce

Projekt implementacji technologii napędu wodorowego w Polsce opracowany w Instytucie Transportu Samochodowego zakłada wybudowanie do 2030 r. trzydziestu stacji tankowania wodoru w kraju. Pełne urynkowienie - przyjaznej dla środowiska - technologii wodorowej nastąpi prawdopodobnie w latach 2040 – 2050.

Rozwój technologii zasilania wodorem ogniw paliwowych wytwarzających energię elektryczną wykorzystywaną przez silniki pojazdów stwarza realną szansę rozwoju dla światowej, w tym polskiej motoryzacji. Zaletą wodoru jako paliwa jest brak emisji zanieczyszczeń, co ma szczególne znaczenie w zatłoczonych centrach miast. In plus jest również możliwość jego lokalnej produkcji, która w znacznym stopniu uniezależnia od importu ropy naftowej i paliw ropopochodnych.

Rekomendację rozwoju technologii wodorowej w transporcie samochodowym w krajach UE stanowi Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2014/94/UE z dnia 22 października 2014 r., zalecająca sukcesywny rozwój przez kraje unijne dostępności dla samochodów wyposażonych w ogniwa paliwowe na ich obszarze, a przede wszystkim umożliwienie przejazdu pojazdami wodorowymi pomiędzy krajami członkowskimi. Dostępność terytorialna dla pojazdów wodorowych jest zatem determinowana infrastrukturą tankowania wodoru, w pierwszej kolejności na transeuropejskiej sieci transportowej (TEN-T). W Polsce nie powstała do tej pory ani jedna stacja tankowania wodoru.

W celu zmiany tej niekorzystnej sytuacji Instytut Transportu Samochodowego podjął się realizacji międzynarodowego projektu HIT-2-Corridors mając na względzie, że nawet ograniczona liczba stacji tankowania wodoru jest warunkiem niezbędnym dla włączenia kraju do europejskiego systemu transportu wodorowego - podkreśla dr hab. inż. Marcin Ślęzak, dyrektor Instytutu Transportu Samochodowego.

Niekomercyjna faza rozwoju technologii wodorowej w Polsce zakłada zatem wg ITS wybudowanie do 2030 r. trzydziestu stacji tankowania wodoru, przy nakładach rzędu 12 – 15 mln euro. Ponadto przewiduje się stopniowy rozwój parku samochodów wyposażonych w ogniwa paliwowe w Polsce (15 tys. samochodów osobowych i 100 autobusów/rok) oraz ruch tranzytowy (60 tys. samochodów/rok), zaś pełne urynkowienie technologii wodorowej w Polsce zdaniem ITS nastąpi prawdopodobnie w latach 2040 – 2050.

Wytypowane w ramach realizacji projektu HIT-2-Corridors miasta (Poznań, Warszawa, Białystok, Szczecin, rejon Łodzi, rejon Trójmiasta, Wrocław, rejon Katowic, Kraków) przyszłej lokalizacji stacji tankowania wodoru zapewnią „wodoryzację” podstawowych europejskich ciągów transportowych (TEN-T) na ich polskich odcinkach drogowych.

Realizując wytyczne projektu HIT-2-Corridors w zakresie proponowanych założeń budowy stacji tankowania wodoru w Polsce do 2030 r., praktycznie na większości obszaru kraju możliwy byłby ruch samochodów wyposażonych w ogniwa paliwowe - zwraca uwagę dr hab. inż. Wojciech Gis, kierownik projektu.

Należy podkreślić, że bezpośrednim następstwem prac w ramach projektu HIT-2-Corridors jest podpisanie, z inicjatywy Instytutu Transportu Samochodowego, listu intencyjnego pomiędzy ITS, Polską Grupą Energetyczną S.A. (PGE), Solaris Bus&Coach z zamiarem współpracy ze szwedzką firmą SWECO w zakresie powołania i promocji europejskiego konsorcjum badawczego, którego jednym z celów będzie budowa dwóch demonstracyjnych stacji tankowania wodoru (w Poznaniu i w Warszawie) w korytarzu transeuropejskiej sieci transportowej TEN-T. Zainteresowane projektem powinny być również władze samorządowe wytypowanych miast.

Celem europejskiego projektu HIT-2-Corridors jest stworzenie oraz integracja europejskiej sieci infrastrukturalnej służącej wykorzystaniu tego paliwa w transporcie samochodowym. W następstwie prac projektowych powstały krajowe plany wdrożeniowe sieci stacji wodorowych dla Belgii, Finlandii i Polski oraz regionalny plan realizacji stacji tankowania wodoru dla Rygi (Łotwa). Z kolei w Finlandii i w Szwecji zostały wybudowane stacje paliwa wodorowego.

Wodór to doskonałe źródło energii dla aut. Zasięg pojazdu wyposażonego w ogniwa paliwowe jest większy niż zasięg pojazdu o napędzie elektrycznym zasilanym z akumulatorów. Wodór używany jako paliwo w ogniwach paliwowych do zamiany energii chemicznej na energię elektryczną znajduje idealne zastosowanie w samochodach, gdyż pochodną jego utleniania jest para wodna. Tym samym auta wodorowe nie emitują żadnych szkodliwych substancji do atmosfery, a ich eksploatacja przyczyni się do zmniejszenia zanieczyszczenia środowiska.

Co więcej, stosowanie wodoru, pomimo niedogodności z jego magazynowaniem wynikających z właściwości fizycznych (małe cząstki wodoru przenikają przez większość materiałów) jest równie bezpieczne jak paliw węglowodorowych. Do tego proces pełnego tankowania samochodu osobowego nie trwa dłużej niż kilka minut, a jego koszt porównywalny jest z ceną benzyny.

Zalety tego paliwa dostrzegli czołowi producenci samochodów (koncerny: Hyundai i Toyota oferują już na wybranych rynkach seryjne modele, których zaletą jest cicha praca bez emisji zanieczyszczeń i osiągi na poziomie nowoczesnych samochodów średniolitrażowych). Należy spodziewać się, że oferta aut zasilanych wodorem będzie się rozszerzać.

Jeden kilogram wodoru wystarcza na pokonanie 100 km, czyli średni zasięg seryjnych pojazdów wykorzystujących ogniwa paliwowe wynosi od ok. 500 do 600 km. To czyni je pojazdami znacznie bardziej użytecznymi, niż np. pojazdy elektryczne zasilane z akumulatorów, w większości których zasięg nie przekracza 200 km.

W marcu 2015 r. na świecie działały 184 stacje tankowania wodoru (82 w Europie, 63 w Ameryce Północnej, 39 w Azji). Prognozy dotyczące liczby stacji tankowania wodoru na świecie są następujące: 2020 r. - ponad 1000; 2025 r. - ok. 2,5 tys.; 2030 r. - ok. 4 tys.