TRUCKS
TRUCKS
Cel mai cunoscut mod de utilizare a hidrogenului la un vehicul este prin intermediul celulelor de combustibil. Tehnologia datează din secolul al XIX-lea, dar prima celulă de combustibil a putut fi utilizată în aplicații practice abia în 1932. Celulele de combustibil se utilizează încă din anii '60, pentru alimentarea navelor spațiale.
Pe lângă celulele de combustibil, există și posibilitatea utilizării hidrogenului direct într-un motor cu combustie. În funcție de costul și disponibilitatea hidrogenului provenit din surse regenerabile, motoarele cu combustie pe hidrogen au potențialul de a oferi un cost total de exploatare competitiv, putând fi complementar altor tehnologii.
Potențialul hidrogenului a început să crească fiind determinat de tendința de impulsionare a decarbonizării industriei transporturilor la nivel global. Acest lucru, împreună cu scăderea costului energiei regenerabile și strategiilor mai detaliate ale guvernelor din întreaga lume, pentru dezvoltarea tehnologiei.
Emițând doar abur, camioanele electrice cu celulă de combustibil alimentate cu hidrogen vor fi o parte importantă a portofoliului de produse cu emisii zero al companiei Volvo Trucks. În 2023, acestea au fost testate pe drumurile publice.
Hidrogenul (H2) este un element chimic care se poate utiliza pentru stocarea și furnizarea energiei. Există mai multe moduri de obținere a hidrogenului, toate necesitând o sursă primară de energie. În prezent, hidrogenul se obține cel mai frecvent din gaze naturale, utilizându-se reformarea metanului cu abur (SMR). În acest proces, se eliberează dioxid de carbon (CO2), dacă acesta nu este captat și utilizat (CCU), astfel încât excesul de CO2 să nu ajungă în atmosferă.
Cea mai controversată alternativă la SMR, care reprezintă, în prezent, principala modalitate de obținere a hidrogenului fără emisii de carbon, este electroliza apei cu ajutorul energiei regenerabile, cum ar fi cea solară, eoliană, energia apei etc. Aceasta este, în prezent, principala cale de obținere a hidrogenului fără costuri foarte mari și cu un impact minim asupra mediului.
Un camion cu celulă de combustibil este un camion electric (FCEV) care generează electricitate din celulele de combustibil. Acestea sunt alimentate cu hidrogen, din rezervoarele camionului. Într-o celulă de combustibil, hidrogenul și oxigenul se combină printr-o reacție electrochimică, generând electricitate, căldură și apă.
Procesul este complet diferit la camioanele electrice cu baterie (BEV), care primesc energie de la baterii care se încarcă din surse de electricitate externe. Un camion cu celulă de combustibil are și o baterie, care poate furniza energie suplimentară atunci când este necesar și pentru regenerare, dar este mult mai mică decât cea a unui BEV. De asemenea, dacă sunt disponibile, camioanele cu hidrogen transportă mai multă energie și au o autonomie mai mare decât BEV.
Un camion alimentat cu hidrogen are același rezervor de hidrogen ca un camion cu celulă de combustibil. Diferența este faptul că energia este furnizată de un motor cu combustie modificat pentru a arde hidrogen în loc de motorină.
Un camion cu motor cu combustie poate avea emisii de CO2 nete zero dacă este alimentat cu un combustibil regenerabil. Vor exista oxizi de azot (NOx) și particule în gazele de eșapament, dar fără a depăși limitele impuse de normele privind emisiile (de exemplu, Euro VI, Euro VII sau EPA 27).
Un camion cu celulă de combustie cu hidrogen este electric, silențios și emite doar apă, în timp ce un camion cu motor cu combustie cu hidrogen poate fi mai potrivit, de exemplu, pentru zonele cu climă foarte caldă sau dacă este necesară mai multă energie pe perioade mai lungi.
Camioanele electrice cu baterie sunt deja disponibile, într-o gamă largă de modele, contribuind încă de pe acum la reducerea emisiilor de carbon. Camioanele cu hidrogen sunt în curs de dezvoltare, dar nu vor fi pregătite pentru producția în masă înainte de sfârșitul acestui deceniu.
Datorită autonomiei tot mai mari, îmbunătățirii bateriilor și unei infrastructuri de încărcare în creștere, o parte importantă a transportului de mărfuri din Europa poate fi susținută astăzi de camioanele electrice cu baterie.
„Avem nevoie de contribuții atât din partea camioanelor electrice cu baterie sau cu celulă de combustie, cât și a camioanelor cu motor cu combustie alimentate cu combustibili regenerabili, pentru a ajunge la zero emisii nete de CO2. Obiectivul nostru este să ne sprijinim clienții, astfel încât să simtă că parcurgem acest proces al decarbonizării împreună și în cel mai bun mod posibil. Clienții își pot alege camioanele în funcție de utilizare, de infrastructura disponibilă și de prețul energiei. Lupta împotriva emisiilor de carbon este o prioritate și ne îndemnăm clienții să o înceapă chiar astăzi, achiziționând un camion electric sau cu biogaz”, spune Daniel Bergstrand, manager de produs, motoare cu hidrogen/combustie internă/celule de combustie, Volvo Trucks.
La Volvo Trucks, testarea pentru clienti a camioanelor electrice cu celula de combustie alimentate cu hdrogen va începe peste câțiva ani, iar comercializarea este planificată pentru sfârșitul acestui deceniu.
Până atunci, transportatorii au posibilitatea de a reduce la zero emisiile, deoarece există modele electrice cu baterii, precum și camioane care funcționează cu combustibili regenerabili, cum ar fi biogazul.
Volvo Trucks și-a stabilit ca obiectiv pe termen lung obținerea unui cost total de exploatare (TCO) pentru ciclul de viață al unui camion, inclusiv prețul de achiziție și costurile de funcționare, mai mic sau egal în comparație cu cel al alternativei diesel.
Vehiculele alimentate cu hidrogen pot avea o amprentă de carbon infimă, dacă hidrogenul este obținut din surse regenerabile. Ele reprezintă o alternativă mai eficientă energetic și mai ecologică la combustibilii fosili. Totuși, sustenabilitatea depinde de întregul ciclu de viață al hidrogenului și al vehiculului cu hidrogen, care include producția, exploatarea și eliminarea.
Camioanele cu celulă de combustibil cu hidrogen sunt mai eficiente energetic decât cele tradiționale, cu motor cu combustie internă, dar mai puțin eficiente energetic decât camioanele electrice cu baterie.
Unul dintre avantajele funcționării cu hidrogen este că se poate obține combustibil dacă există un exces de energie regenerabilă (eoliană, solară). Apoi, hidrogenul este stocat și se poate utiliza atunci când producția de energie regenerabilă scade.
Utilizarea hidrogenului în siguranță înseamnă prevenirea situațiilor în care apar scurgeri în combinație cu o sursă de aprindere. Hidrogenul nu este toxic și se disipează rapid după eliberarea sa în atmosferă.
La fel ca și în cazul altor combustibili, sunt necesare cunoștințe despre utilizarea hidrogenului în siguranță. Detectarea scurgerilor și o aerisire adecvată, atunci când camionul rulează sau este parcat, sunt importante. Testele sistemelor cu hidrogen au arătat că hidrogenul poate fi produs, stocat și distribuit în siguranță.
„Camioanele cu hidrogen reprezintă un progres important spre obiectivul nostru de a renunța complet la combustibilii fosili. Dar nu va fi soluția cea mai potrivită pentru toate camioanele și segmentele de transport. O discuție cu dealerul local poate fi primul pas pentru identificarea celei mai bune opțiuni și s-a dovedit deja că există soluții pentru reducerea la zero a emisiilor nete de CO2”, spune Daniel Bergstrand, manager de produs, motoare cu hidrogen/combustie internă/celule de combustie, Volvo Trucks.
