Nick Buccheri, prezident, Americas, Discrete Automation v spoločnosti Emerson
Snaha o dekarbonizáciu riadi hlboké zmeny v doprave a stavia priemysel na pokraj monumentálnej transformácie.
Dvojstupňový regulátor znižovania tlaku radu TESCOM HV-3500 je špeciálne navrhnutý na použitie na palube priemyselných a komerčných vozidiel s vodíkovými palivovými článkami. HV-3500 umožňuje výrobcom maximalizovať spotrebu paliva a udržať flotily na cestách na dlhšie vzdialenosti. (Obrázok s láskavým dovolením spoločnosti Emerson)
Riešenie a prevencia najextrémnejších dopadov zmeny klímy je teraz ústrednou stratégiou vlád a priemyslu na celom svete. Zavedenie legislatívy zahŕňajúcej ambiciózne ciele s nulovými čistými emisiami uhlíka podnietilo každý sektor, vrátane dopravy, k hľadaniu inovatívnych metód dekarbonizácie.
Sektor dopravy v súčasnosti prispieva k 29 % celkových emisií skleníkových plynov v USA, čo ponúka významnú príležitosť obmedziť svoju uhlíkovú stopu prostredníctvom energeticky účinných technológií s nízkymi emisiami.
Samotné obmedzenie alebo zachytávanie emisií uhlíka z vozidiel poháňaných fosílnymi palivami z dlhodobého hľadiska nepostačuje. Konečný cieľ pre výrazný pokrok v odvetví a dosiahnutie nulových cieľov je jasný: všetky vozidlá by mali vyrábať a prenášať energiu bez emisií uhlíka.
Spoločnosti v celom spektre dopravy investujú do rôznych bezuhlíkových energetických riešení, pričom uznávajú, že neexistuje univerzálny prístup k dosiahnutiu nulových čistých emisií. Aj keď batériové elektrické vozidlá vykazujú rýchly rast, samotné tieto výzvy nedokážu zvládnuť; Vozidlá na vodíkový pohon vypĺňajú medzery vo výkonnosti.
Pokrok v bezuhlíkových vozidlách
Vládne nariadenia, sprevádzané zavedenou technológiou nulovej siete, poháňajú prechod od fosílnych palív k bezuhlíkovým zdrojom energie vo všetkých fázach. Prijatie viacerých technologických ciest, od zvyšovania účinnosti spaľovacích motorov až po podporu prijatia batériových elektrických vozidiel prostredníctvom stimulov, podporuje investície do potenciálu elektrických vozidiel s vodíkovými palivovými článkami (FCEV).
Riešenia, ako je regulátor odvzdušňovacieho tlaku série TESCOM 26-2000, sú navrhnuté tak, aby poskytovali bezpečné, spoľahlivé a presné riadenie procesov vo vodíkovom priemysle. (Obrázok s láskavým dovolením spoločnosti Emerson)
Batériové elektrické vozidlá zaznamenali za posledných 15-20 rokov rýchly rast. Napriek zlepšeniu skladovania batérie a efektívnosti spotreby energie zostávajú najvhodnejšie na krátke vzdialenosti. Ich obmedzený počet najazdených kilometrov medzi jednotlivými dobitiami ich robí nevhodnými pre diaľkové cestovanie typické pre komerčnú kamiónovú dopravu. Batériou poháňané nákladné vozidlo na diaľkovú dopravu môže čeliť problémom buď pri prenášaní rovnakého nákladu, alebo pri častejších zastávkach na dobíjanie kvôli hmotnosti vysokovýkonnej batérie.
Využitie existujúcej infraštruktúry
Existujúca priemyselná a technologická infraštruktúra môže uľahčiť prechod k dekarbonizácii. Prispôsobenie existujúcej technológie spaľovacích motorov na spaľovanie vodíka predstavuje alternatívu pre špecifické aplikácie, ako sú ťažké stroje vyžadujúce vysokovýkonné výbuchy.
Napriek nevýhodám, ako sú emisie, spaľovanie vodíka môže byť v špecifických aplikáciách životaschopnou alternatívou k technológii vodíkových palivových článkov. Hoci pri spaľovaní vodíka nevznikajú emisie oxidu uhličitého (CO2), pri spaľovaní vodíka s plynným dusíkom (N2) vznikajú emisie oxidu dusného (NOx). Účinnosť vodíkových palivových článkov však zvyčajne presahuje 50 %, zatiaľ čo spaľovanie vodíka poskytuje účinnosť 25 – 30 %.
Kritické faktory pri dekarbonizácii
Hmotnosť zohráva kľúčovú úlohu pri porovnávaní vodíkových palivových článkov s akumulátorom, najmä pri nákladnej doprave na dlhé vzdialenosti. Pre ekvivalentné skladovanie energie sú vodíkové palivové články ľahšie ako batérie, čo umožňuje nákladným vozidlám vybaveným vodíkovými palivovými článkami prepravovať podobnú tonáž ako naftové nákladné autá. Vodíkové nádrže tankujú oveľa rýchlejšie ako dobíjanie batérií nákladných vozidiel, čím sa maximalizuje čas jazdy na diaľkové trasy.
Rôzne možnosti
Vodíkový priemysel je s podporou vládnych iniciatív a globálnych projektov pripravený na rýchlu expanziu.
Úžitkové vozidlá
Vodíková technológia v nákladných vozidlách na dlhé vzdialenosti predstavuje významnú príležitosť na dekarbonizáciu kľúčového segmentu dopravy. Nákladné vozidlá poháňané vodíkom ponúkajú kratšie časy tankovania a dlhšiu vzdialenosť medzi zastávkami v porovnaní s nákladnými vozidlami s elektrickým pohonom na batérie. Napríklad flotila nákladných vozidiel na vodíkový pohon so sídlom vo Švajčiarsku najazdila od roku 2020 viac ako 3 milióny míľ. Veľké spoločnosti vyrábajúce spotrebný tovar tiež testujú návesy na vodíkový pohon, aby nahradili svoje vozové parky s dieselovými motormi.
Verejná doprava
Vo verejnej doprave sa skúmajú ďalšie aplikácie vodíkových palivových článkov, čoho príkladom je mesto New York, ktoré dostalo grant na svoje prvé dva autobusy s palivovými článkami a podporilo čerpacie stanice. Predpokladá sa, že tieto autobusy budú prepravovať cestujúcich do konca roka 2024.
Vlaky
Integrácia elektrických generátorov s vodíkovými palivovými článkami v osobných vlakoch môže nahradiť dieselelektrické lokomotívy. Tieto vlaky prevezú dostatok vodíka na cestovanie na dlhé vzdialenosti, čo umožní rozmiestnenie infraštruktúry na tankovanie vodíka a uľahčí prechod na technológiu vodíkových palivových článkov.
„Hydrarail“ využívajúci palubné vodíkové palivo už bol predstavený. V Nemecku osobný vlak poháňaný vodíkovými palivovými článkami prešiel v roku 2018 1 175 kilometrov bez natankovania vodíkovej nádrže.
Naplánujte si zelenší kurz
Spoliehanie sa len na jednu technológiu riskuje spomalenie prechodu na budúcnosť dopravy s nulovými emisiami. Ekologické technológie vodíkových palivových článkov – elektrických aj batériových – elektrických vozidiel sľubujú podstatné zníženie emisií skleníkových plynov v tomto sektore. Namiesto scenára „buď/alebo“ spočíva budúcnosť v osvojení si oboch technológií vzhľadom na ich jedinečné výhody, ktoré vyhovujú rôznym segmentom dopravy.
Hoci zelený vodík nie je natoľko rozvinutý ako batériová elektrická technológia, ukazuje potenciál pri riešení kľúčových dopravných potrieb. So strategickými investíciami naprieč celým hodnotovým reťazcom môže vodíkový priemysel efektívne upgradovať svoje technológie a infraštruktúru a nasmerovať nás bližšie k bezuhlíkovej budúcnosti, o ktorú sa snažíme.