Hidrogenul, un combustibil care cucerește tot mai mult teren în industria auto

De ani buni industria auto încearcă din răsputeri să răspundă cerințelor de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră. Forțați de reglementările tot mai stricte impuse de guvernele din întreaga lume, producătorii mizează tot mai puternic pe mașinile alimentate cu energie electrică, iar noul plan „Fit for 55” prezentat de Comisia Europeană are un rol important în accelerarea acestui fenomen.

Cu toate acestea, încă de la prezentarea acestui plan ambițios, mari companii auto au acuzat lipsa susținerii unor alternative. Iar una dintre acestea este, fără doar și poate, deplasarea pe bază de hidrogen.

Toyota, pionier al propulsiei pe bază de hidrogen

Deși pare o tehnologie nouă, deplasarea cu ajutorul hidrogenului este dezvoltată de unii producători auto încă din anii `90. Cel ami bun exemplu este compania niponă Toyota care a început cercetarea și testarea mașinilor cu hidrogen încă din 1992. Apoi, în 2014, modelul Mirai a intrat în producția de serie și a fost prezentat pe marile piețe ale lumii.

E drept că, majoritatea celor implicați în dezvoltarea modelelor cu hidrogen văd această tehnologie având o utilitate crescută în zona mașinilor mari și grele. Cum un vehicul dotat cu baterii consumă mai multă energie odată cu creșterea greutății, iar pachetele de baterii se pot dovedi insuficiente pentru a parcurge distanțe rezonabile, hidrogenul pare soluția optimă pentru acestea. În plus, Fuel Cell Electric Vehicles (FCEV) au nevoie de un timp de încărcare mult mai redus decât cel al mașinilor electrice.

Revenind la Toyota, este demn de menționat că la finalul anului trecut, o nouă generație Mirai a fost lansat pe piață. Cu o tehnologie îmbunătățită, modelul poate parcurge circa 650 km cu o singură încărcare. Construit pe platforma modulară GA-L a companiei japoneze, noul Mirai folosește mai puține celule de combustibil (330 în loc de 370), are baterii litiu-ion performante și, grație unui filtru catalizator încorporat în admisia de aer are ceea ce inginerii japonezi numesc „emisii negative”. Mai exact, filtrează aerul și elimină particulele mici (PM 2,5), dioxidul de azot și cel de sulf.

Prețul pentru Europa al modelului Toyota Mirai este de circa 64.000 de euro, cu diferențe de la o piață la alta. În România modelul nu este încă disponibil.

Hyundai și BMW intră în joc

După ce a testat piața și tehnologia cu modelul ix35 Fuel Cell bazat pe platforma SUV-ului cu același nume, Hyundai a decis să dezvolte un model dedicat. Astfel a ajuns pe piață Nexo, primul SUV alimentat cu hidrogen, care oferă cea mai extinsă autonomie existentă în segmentul vehiculelor fuel cell si electrice, estimată la 800 km. În plus, coreenii de la Hyundai au lansat pe piață anul trecut camionul XCIENT alimentat, de asemenea, cu hidrogen.

Și bavarezii de la BMW par să vadă un viitor pentru vehiculele alimentate cu hidrogen. După ce au semnat, în 2012, un acord cu Toyota ei au decis să dezvolte împreună cu niponii tehnologia FCEV și chiar să susțină dezvoltarea infrastructurii de încărcare.

Ca urmare a perfecționării tehnologiei, BMW a anunțat la jumătatea lunii iunie a acestui an că începe să testeze automobile cu un sistem de propulsie cu pile de combustie cu hidrogen într-o configuraţie apropiată de serie, în condiţii de zi cu zi, pe drumurile europene.

Prototipurile BMW i Hydrogen NEXT vor examina cât de eficient funcţionează în condiţii reale transmisia fără CO2, tehnologia şasiului specifică modelului şi sistemele electronice ale automobilului. BMW i Hydrogen NEXT este un automobil complet electric care foloseşte hidrogenul drept combustibil, transformându-l în electricitate printr-un sistem cu pile de combustie. Programul de testare lansat recent deschide calea pentru ca BMW Group să prezinte un model de seri mică, cu această tehnologie de propulsie durabilă, dezvoltat pe baza BMW X5, spre sfârşitul anului 2022.

Alte companii, precum Renault sau Volvo sunt și ele implicate în dezvoltarea sistemelor de propulsie cu hidrogen.

Viziune diferită a Volkswagen

În timp ce companiile care au investit enorm în dezvoltarea tehnologiei bazată pe hidrogen consideră că planul „Fit for 55” al Comisiei Europene nu ia în calcul suficient alte tehnologii decât cea a electrificării prin baterii încărcate cu energie electrică la priză, cele care s-au concentrat strict pe sisteme BEV (Battery Electric Vehicles) susțin că hidrogenul nu are viitor.

Poate cea mai mare surpriză în acest sens a fost făcută de șeful Volkswagen, Herbert Diess, care scris în luna mai pe Twitter, într-o postare în care sunt etichetați candidații la postul de cancelar al Germaniei, dar și Andreas Scheuer, ministrul german al transporturilor și infrastructurii digitale că „s-a dovedit că mașina cu hidrogen NU este o soluție pentru mobilitatea fără emisii. În transport, electrificarea predomină. Dezbaterile false sunt o pierdere de timp. Vă rog să ascultați știința!”.

Pentru a își justifica opinia, Diess a atașat mesajului un articol din publicația germană Handelsblatt. Textul citează un studiu realizat de Institutul Potsdam pentru Cercetarea Impactului asupra Climei (PIK) care concluzionează că dezvoltarea vehiculelor pe bază de hidrogen ar fi dăunătoare climatului, cel puțin pentru moment.

Cercetătorii PIK consideră că mobilitatea pe bază de hidrogen este ineficientă și costisitoare, iar disponibilitatea materiilor prime necesare nu este suficientă. Studiul susține că vehiculele care utilizează baterii trebuie să fie punctul central al unei strategii de mobilitate ecologică.

Într-un interviu publicat pe 6 mai, Romain Sacchi, membru al echipei care a realizat studiul PKI, a declarat pentru publicația britanică The Guardian că producția unor vehicule cu actuala tehnologie care implică hidrogenul ar majora în loc să scadă emisiile de gaze cu efect de seră.

Conform Reuters, oficiali ai Volkswagen s-au pronunțat în repetate rânduri împotriva hidrogenului ca opțiune pentru mașinile viitorului apropiat. Într-un interviu acordat în martie Financial Times, chiar Herbert Diess a susținut că tehnologia hidrogenului nu va fi niciodată suficient de eficientă pentru o utilizare pe scară largă.

Într-o altă postare pe Twitter din 11 februarie el menționa că este timpul ca politicienii să accepte știința și a numit hidrogenul „mult prea scump, ineficient, lent și dificil de implementat și transportat. La urma urmei: nu există mașini de serie cu hidrogen pe șosele”.

Deși susținută de studiul PKI, declarația șefului Volkswagen a venit într-un moment neașteptat, iar menționarea unor actuali și viitori politicieni germani de prim-rang în postare arată că Herbert Diess are un anume interes în această privință. În plus, menționarea „ineficienței” hidrogenului pentru industria auto actuală de mai multe ori în ultimele luni susține ideea că tema este fierbinte în Germania. Deși nu există informații certe, unii analiști vorbesc despre subvenții importante pe care companiile care dezvoltă noi tehnologii, inclusiv bazate pe hidrogen, le-ar putea obține de la guvern sau autoritățile europene și de întârzierea Volkswagen în această direcție de dezvoltare.

World Energy Council: Hidrogenul cu conținut scăzut de carbon nu este competitiv

Ideea lui Diess este susținută acum și de World Energy Council (WEC). Într-un studiu realizat împreună cu PwC și U.S. Electric Power Research Institute și dat publicității la sfârșitul lui iulie 2021, WEC notează că hidrogenul cu conținut scăzut de carbon nu este acum „competitiv din punct de vedere al costurilor cu alte surse de energie în majoritatea aplicațiilor și locațiilor”. Situația este puțin probabil să se schimbe dacă nu va exista „un sprijin semnificativ pentru reducerea decalajului de preț”.

Descris de Agenția Internațională pentru Energie (IEA) ca „purtător de energie versatil”, hidrogenul are o gamă variată de aplicații și poate fi implementat în sectoare precum industria și transportul.

Poate fi produs în mai multe moduri. O metodă include utilizarea electrolizei, cu un curent electric care împarte apa în oxigen și hidrogen. Dacă energia electrică utilizată în acest proces provine dintr-o sursă regenerabilă (eoliană sau solară), atunci unii îl numesc hidrogen verde sau regenerabil. În prezent însă, marea majoritate a producției de hidrogen se bazează pe combustibili fosili pentru că așa-numitul „hidrogen verde” este foarte scump de produs.

Totuși, WEC susține că unele țări „dezvoltă activ parteneriate bilaterale pentru a contribui la formarea lanțurilor globale de aprovizionare cu hidrogen și pentru a asigura aprovizionarea cu hidrogen verde. (…) Cu politici și tehnologii adecvate pentru a permite extinderea tehnologiei hidrogenului, unele proiecții sugerează că acesta ar putea deveni competitiv în 2030”.

Sectorul producției și deplasării cu hidrogen pare a fi la o răscruce de drumuri. Raportul WEC susține că tehnologia hidrogenului se confruntă cu o „problemă a oului și a găinii” legată de cerere și ofertă. În timp ce producătorii de hidrogen acuză lipsa cererii pentru că nu sunt pe șosele suficiente vehicule, constructorii de mașini susțin că nu pot vinde mașini dacă nu există infrastructură. Este interesant de observat că aceeași problemă există, la un alt nivel, și în privința mașinilor 100% electrice (BEV).