Nedavno smo na portalu Lidera objavili tekst pod naslovom ‘Samo neka se troši: Nemamo automobila na vodik, ali gradimo deset punionica‘, u kojem smo napisali kako u Hrvatskoj nije registrirano niti jedno vozilo na vodik, ali da je ministar održivog razvoja Damir Habijan usprkos tome nedavno najavio gradnju čak deset punionica na vodik za koju će biti izdvojeno oko 23 milijuna eura.
Na taj tekst je reagirao prof.emer.dr.sc. Frano Barbir, Predsjednik Hrvatske udruge za vodik koji smatra da su u tekstu iznesene neistine te dodaje da su se kritičari trebali javiti kada je Hrvatska strategija za vodik bila u javnoj raspravi.
- Sada kad Ministarstvo pokušava provoditi strategiju izgradnjom punionica za vodik našli su se dežurni kritičari koji niti ne razumiju problem i koji misle da su električni automobili s baterijama jedino rješenje za dekarbonizaciju transporta, ili, ne bih se iznenadio, mislite da nam dekarbonizacija nije ni potrebna – piše Barbir u svojoj reakciji te u nastavku šalje ispravke netočnih ili polutočnih navoda iz teksta.
U članku piše kako je primjena vodika u prometu neučinkovita te se nastavlja da je ‘za tu namjenu potrebno izgraditi kontinentalnu mrežu distribucije vodika na vrlo visokim tlakovima od 700 bara.‘
Barbir kaže kako to nije točno te da su ‘tlakovi od 700 bara samo u spremnicima u automobilima. U autobusima, kamionima i vlakovima koriste se spremnici od 350 bara. Za distribuciju vodika nije potrebno izgraditi kontinentalnu mrežu na 700 bara. Zapravo, nije potrebno ni izgraditi mrežu distribucije vodika jer se vodik može proizvoditi na mjestu potrošnje – na samoj punionici.‘.
Nadalje, u tekstu piše ‘u usporedbi s baterijskim električnim vozilima, učinkovitost vozila na vodik je tri do četiri puta manja‘. Barbir kaže kako je to točno.
- Učinkovitost vozila na vodik je tri do četiri puta manja od učinkovitosti baterijskih električnih vozila. Ali učinkovitost nipošto nije jedini kriterij. Da smo koristili samo taj kriterij nikada nam ne bi palo na pamet proizvoditi električnu energiju iz fosilnih goriva, niti bi koristili motore s unutrašnjim izgaranjem za pogon automobile. Vodik ima nekoliko prednosti nad baterijama kao što su energetska gustoća, odvojenost snage od energije i vrijeme punjenja – dodaje Barbir.
Nastavlja, pa kaže kako je vodikov sustav u automobilu (što uključuje vodik, spremnik vodika i gorivni članak sa svim pratećim uređajima) ima tri do četiri puta veću energetsku gustoću (u kWh/kg) od najboljih baterija.
- To znači da je vodikov sustav tri do četiri puta lakši od sustava baterija. Kod vodikovog sustava za pogon automobila snaga je odvojena od energije – snaga sustava je snaga gorivnog članka a količina pohranjene energije je proporcionalna količini pohranjenog vodika. Kod baterijskog sustava i snaga i energija su u baterijama. Dakle, ako sustav treba više snage ili više energije potrebno je dodati još baterija, dok kod vodikovog pogona za veću snagu potreban je veći gorivni članak, a za više energije (dakle za doseg vozila) potreban je veći spremnik vodika. Zbog toga vodik ima više smisla u težim vozilima s većim dosegom, kao što su to autobusi ili kamioni. Vodik također ima više smisla za putničke vlakove na neelektrificiranim prugama dužim od 100 km na kojima prometuje manje od 10ak vlakova dnevno – kaže Barbir.
Tehnologija blizu komercijalizacije
Jedna od najznačajnijih prednosti električnih automobila na vodik je vrijeme punjenja spremnika. Spremnik tipično sadrži 5pet kilograma vodika, što uz potrošnju od 1 kg/100 km daje doseg od 500 km (N.B. jedan kg vodika sadrži istu količinu kao i 3.7 litara benzina). Takav spremnik se napuni za otprilike isto vrijeme kao i današnji spremnik benzina ili dizela, tj. za otprilike pet minuta. Baterije treba puniti znatno duže, ovisno o snazi punjača to može biti od 15ak minuta do više od sata. Ako bi svi automobile u nekoj budućnosti bili s baterijama trebalo bi nekoliko puta više mjesta za punjenje nego što ih imamo danas, ili bi redovi na punionicama bili nekoliko puta duži nego danas.
Superbrzi punjači bi zahtijevali ili ogromne vršne snage (i tome prilagođenu odgovarajuću distribucijsku mrežu) ili ogromne količine dodatnih baterija. Osim efikasnosti, energetske gustoće i vremena punjenja potrebno je usporediti i druge karakteristike kao što su sigurnost, rad u ekstremnim uvjetima, gubitak performansi s vremenom/trajnost, dostupnost materijala/mogućnost recikliranja te najvažniji – cijena. Nijedan od ovih kriterija ne daje toliku prednost električnim automobilima sa baterijama da bi opravdalo nazivati vozila na vodik ‘tehnološkim i ekonomskim kriminalom‘ – kaže Barbir.
U tekstu se također kaže kako je‘ vodikova tehnologija u razvoju i nije ni blizu komercijalizacije‘, što Barbir opovrgava.
- Većina tehnologija za proizvodnju, skladištenje I korištenje vodika je ili komercijalna ili blizu komercijalizacije (TRL 9 ili više). Jedino korištenje vodika u brodovima i zrakoplovima je još u razvoju (TRL<7) – kaže Barbir.
Sugovornik u tekstu također kaže ‘kako se cijeli koncept zelene vodikove ekonomije se temelji na promašenoj pretpostavci da će nekad u budućnosti na raspolaganju biti vrlo veliki viškovi proizvedene energije iz vjetra ili Sunčeve energije‘.
- Ako je cilj potpuno dekarbonizirati energetski sektor to znači napustiti gorenje fosilnih goriva. Prema sadašnjim saznanjima jedini sustav u budućnosti koji bi mogao zamijeniti fosilna goriva je sustav baziran na obnovljivim izvorima energije. Zbog svoje prirode vjetar I sunce su varijabilni izvori I zbog toga će u takvom sustavu zaista biti viškova proizvedene električne energije iz vjetra. To nije nikakva promašena pretpostavka nego činjenica. U takvom sustavu biti će potrebno riješiti problem skladištenja velikih količina energije na duže vremensko razdoblje. Baterije to nisu – one su dobre za spremanje relativno male snage (red veličina MW) I za pohranu energije za kraći vremenski period (red veličina nekoliko dana). Opet prema dosadašnjim saznanjima, za sezonsko spremanje velikih količina energije može se koristiti vodik. U tom slučaju će vodik kao gorivo za transport biti raspoloživ – kaže Barbir.
Nadalje, sugovornik tvrdi da ‘materijali u doticaju s vodikom gube svojstva bitna za funkciju cjevovoda i postaju krhki‘.
- Ne postaju svi materijali u doticaju s vodikom krhki. Izborom materijala ili presvlačenjem unutrašnjosti cijevi odgovarajućim premazima taj se problem lako rješava – kaže Barbir.
Također, na tvrdnju da je ‘vodik eksplozivan u širokom omjeru miješanja sa zrakom i potrebna je vrlo mala energija za njegovo zapaljenje ili eksploziju‘, Barbir kaže da je to ‘tipična poluistina koju sam do sada puno puta čuo, a koju iznose ili zlonamjerni kritičari ili oni koji ne razumiju sigurnosne aspekte.
- Istina je da je vodik zapaljiv u širokom omjeru miješa sa zrakom (točnije od četiri posto do 75 posto), ali postići koncentraciju vodika u zraku od četiri posto je teže nego postići koncentraciju nekog drugog plina (metana ili propan/butane) na donjoj granici zapaljivosti jer je vodik gotovo 13 puta lakši od zraka, i na otvorenom prostoru ili u zatvorenom prostoru s bilo kakvom, pa i prirodnom ventilacijom, je praktički nemoguće postići koncentraciju vodika od četiri posto, osim u neposrednoj blizini curenja vodika (cca 30ak centimetara poviše mjesta curenja. Istina je također da je minimalna potrebna energija zapaljenja vodika manja nego kod drugih plinovitih goriva, ali u sigurnosnim razmatranjima bitna je energija zapaljenja pri donjoj granici zapaljivosti, a ta je vrijednost slična i kod vodika i kod prirodnog plina – kaže Barbir.
EU donijela strategiju
U tekstu se također kaže ‘ideja da će vodikom zamijeniti prirodni plin u kućanstvima, na način da bi neka bakica kuhala kavu na rešou na vodik je zaista tehnološki nevjerojatna.‘
Međutim, Barbir kaže da su naše bakice zaista nekad kuhale javu na rešou na vodik.
- Naime u razdoblju između dva rata se u gradovima koristio tzv. gradski plin, uglavnom za rasvjetu, koji nije bio ništa drugo nego mješavina vodika i ugljikovog monoksida – kaže pa dodaje da se ipak slaže da korištenje vodika umjesto prirodnog plina u domaćinstvima baš i nema smisla jer se danas sve potrebe modernog kućanstva za energijom u potpunosti mogu zadovoljiti čistom i sigurnom električnom energijom. Isto tako se slažem da umiješavanje vodika u prirodni plin nije dobra ideja, čak ni u nekakvom prijelaznom periodu – piše Barbir.
Za kraj dodaje kako je Europska Unija donijela strategiju za vodik, a zatim i Hrvatska.
- Na tehnologijama vodika u Europi radi stotine tvrtki i istraživačkih organizacija udruženih u HydrogenEurope i HydrogenEurope Research. Ulaganja u tehnologije vodika se rade preko javno-privatnog partnerstva, tzv. Clean Hydrogen Joint Undertaking (usput budi rečeno, ja sam službeni predstavnik Republike u Hrvatskoj u ovom partnerstvu, a Hrvatska udruga za vodik je učlanjena u HydrogenEurope). Prema zaključku iz vašeg članka ovo su sve udružene kriminalne organizacije koje se bave ekonomskim i tehnološkim kriminalom i pronevjerom novca kako onog poreznih obveznika tako i privatnog – kaže profesor Barbir, pa dodaje:
Poanta je da se dekarbonizacija prometa neće moći postići samo s baterijama, pogotovo za teza vozila i duži doseg. Činjenica je da punjenje baterija traje red veličina duže nego punjenje današnjih automobila dizelom ili benzinom, sto znaci da će nam u budućnosti trebati red veličina vise mjesta za punjenje, ili ćemo se morati pomiriti s dugotrajnim redovima na punionicama. Brzo punjenje velikim snagama zahtijeva novu infrastrukturu (bas kao i vodik) i još puno vise baterija. Studije su pokazale da bi takva infrastruktura bila u najmanju ruku jednako skupa kao i vodikova, ako ne i skuplja.
Također, vodik (iz viškova električne energije kojih će u svakom slučaju biti) će biti potreban za dekarbonizaciju onih sektora/industrija koji se ne mogu elektrificirati. Glavni problem je sto nam za sada vodik zaista ne treba, jer nemamo viškova električne energije i ozbiljna dekarbonizacija kako transporta (pogotovo onog težeg) tako ni industrije nije ni počela. Ali to ne znaci da se ne moramo pripremati za uvođenje vodika. Uostalom zato i imamo strategiju (i Hrvatska i EU). Drugi problem je što ljudi koji ne razumiju energetsku tranziciju (ili neće da razumiju iz nekih osobnih razloga/interesa) i ne sagledavaju širu sliku pišu o tranziciji – zaključuje Barbir.