Vodík v nádrži

Vodík v nádrži

automotive.at:Pane Geringere, jste předsedou Rakouského svazu pro techniku ​​motorových vozidel ÖVK a organizátorem mezinárodního vídeňského motoristického sympozia, které se každoročně koná ve vídeňském Hofburgu. Jaká témata jsou na programu letos na jaře?

Bernhard Geringer: Letošní zaměření je na klimaticky neutrální pohon, včetně palivových článků a vodíkových motorů a samozřejmě také čistě elektrických pohonů a různých hybridních řešení. Pozornost je věnována také zdrojům energie pro mobilitu a cestě automobilového průmyslu k autonomním vozidlům. Pro tuto vzrušující diskusi se nám jako partnera podařilo získat vídeňskou high-tech společnost TTTech, která je s iniciativou „The Autonomous“ v čele vývoje funkcí autonomního řízení.

Rakouská spolková vláda chce v rámci své vodíkové strategie podporovat výrobu klimaticky neutrálního vodíku. Budeme tedy brzy místo benzínu nebo nafty tankovat vodík?

Některé přednášky na motorovém sympoziu se zabývají vodíkovým motorem, ve kterém se vodík spaluje podobně jako v motoru na zemní plyn nebo kapalný plyn. Jedná se vlastně o zajímavou alternativu k fosilním palivům, zvláště pokud se vodík vyrábí pomocí elektřiny z obnovitelných zdrojů. Vývojářům motorů se nyní podařilo dostat vodíkový motor na stejnou výkonnostní úroveň jako benzínový motor pomocí výkonného nabíjení. Velkou ekonomickou výhodou tohoto řešení pohonu je, že stávající spalovací motory je třeba pouze mírně upravit. Stejná zůstává i převodovka, jen je nutné vyměnit nádrž za tlakovou nádobu na plyn.

BMW představilo vodíkový spalovací motor již v roce 2005 s modelem Hydrogen 7. Proč to tehdy neplatilo?

BMW Hydrogen 7 produkovalo pouze 260 koní a mělo točivý moment 390 Nm. Pro srovnání, 760i s benzinovým motorem disponovalo impozantním výkonem 445 koní a točivým momentem 600 Nm. Vývoj se ale nezastavil a dnešní vodíkové spalovací motory jsou dokonce účinnější než benzinové motory s účinností až 43 procent. Plyn je dnes navíc dlouhodobě beze ztrát skladován v tlakových nádobách, zatímco před 18 lety byl ochlazen na minus 253 stupňů Celsia a zkapalněn. Nádrže byly sice v té době dobře izolované, ale vodík se z nich během pár dní vypařil.

Je tedy technologie již dnes připravena pro sériovou výrobu?

Vodíkový spalovací motor se do sériové výroby dostane v roce 2024 a je rozhodně zajímavou alternativou pohonu pro dálková nákladní vozidla a speciální vozidla. Nedostatečná infrastruktura však brání dalšímu šíření v sektoru osobních automobilů. V Rakousku je v současnosti pouze pět vodíkových čerpacích stanic, které musí být zásobovány plynem nákladními auty – to není ideální. Po celé zemi by měly být čerpací stanice zásobované potrubím.

Není využití vodíku v palivovém článku výrazně efektivnější než ve spalovacím motoru?

Palivový článek v kombinaci s elektromotorem má skutečně vyšší účinnost v oblasti částečného zatížení, ve kterém je automobil primárně provozován. V provozu s plným zatížením, ve kterém jezdí především nákladní automobil, je v čele vodíkový spalovací motor. Další výzvou při provozu palivových článků je vysoký stupeň čistoty alespoň 99,97 procent, který musí vodík mít, aby palivový článek předčasně nestárnul. Tato technologie také vyžaduje komplexní tepelný management, protože během provozu odvádí odpadní teplo pouze chladicí vodou a vyžaduje tedy dvojnásobnou plochu chladiče než dnešní motory.

Jsou vodíkové motory skutečně klimaticky zcela neutrální?

Pouze takzvaný „zelený“ vodík, který se vyrábí z elektřiny z fotovoltaiky, větru nebo vodní energie, je při použití klimaticky neutrální. Pokud se k výrobě používá elektřina z uhelných elektráren, je tento „hnědý“ nebo „černý“ vodík škodlivý pro klima a není udržitelný. CO2 poškozující klima vzniká také při výrobě vodíku ze zemního plynu pomocí parního reformování nebo štěpení metanu a radioaktivní odpad vzniká při výrobě jadernou energií. Jako u každého spalovacího procesu i při spalování vodíku v motoru vznikají oxidy dusíku, které lze z velké části neutralizovat konvenčním katalyzátorem SCR jako u dieselového motoru přidáním AdBlue. V souhrnu lze říci, že vodíkový motor má jako mostní technologie rozhodně své výhody – za předpokladu, že je poháněn zeleným vodíkem.

Mnoho rakouských dodavatelů pro automobilový průmysl se specializuje na komponenty pro spalovací motory. Mohl by pro ně vodíkový spalovací motor představovat perspektivu do budoucna?

Ve skutečnosti již několik rakouských společností pracuje na vodíkové technologii. V AVL List v Grazu se vyvíjejí nejen vodíkové náklaďáky, ale také vodíkový závodní motor. A Bosch také intenzivně pracuje na vodíkových řešeních, od elektrolýzy až po automobilové aplikace. Existují také ekonomické příležitosti pro menší dodavatele, protože pro vodíkový pohon jsou vyžadovány četné komponenty, včetně systémů nádrží, těsnění, senzorů, vypínacích zařízení, chladicích systémů, čerpadel, spínacích ventilů atd.