Trucks
Trucks
Labiausiai žinomas vandenilio panaudojimo būdas transporte yra kuro elementai. Ši technologija atsirado dar XIX amžiuje, tačiau praktiškai pirmasis elementas panaudotas tik 1932 m. Nuo 1960-ųjų vandenilio kuro elementai naudojami aprūpinti energija erdvėlaivius.
Be kuro elementų, vandenilį taip pat galima naudoti vidaus degimo varikliuose. Priklausomai nuo žaliojo vandenilio kainos ir prieinamumo, vandeniliu varomi vidaus degimo varikliai turi potencialo užtikrinti konkurencingas bendras eksploatavimo išlaidas ir gali papildyti kitas technologijas.
Vandenilio potencialas didėja, nes pasauliniu mastu siekiama dekarbonizuoti transporto pramonę. Tai, kartu su mažėjančiomis atsinaujinančios energijos kainomis ir pasaulio vyriausybių kuriamomis strategijomis, skatina toliau tobulinti technologiją.
Vien vandens garus išmetantys elektriniai sunkvežimiai su kuro elementais bus svarbi „Volvo Trucks“ nulinės emisijos gaminių pasiūlos dalis. 2023 m. jie buvo bandomi bendro naudojimo keliuose.
Vandenilis (H2) yra cheminis elementas, kuris gali būti naudojamas energijai kaupti ir jai išgauti. Yra daug vandenilio gamybos būdų, o jam gaminti reikia pirminio energijos šaltinio. Šiuo metu labiausiai paplitęs vandenilio gamybos būdas yra iš gamtinių dujų, naudojant garinį metano riformingą (SMR). Šio proceso metu išsiskiria anglies dioksidas (CO2), nebent naudojama CCU (anglies surinkimo ir utilizavimo) technologija, kuri neleidžia CO2 pertekliui patekti į atmosferą.
Plačiausiai aptarinėjama SMR alternatyva siekiant išgauti vandenilį be CO2 emisijų yra gamyba vandens elektrolizės būdu naudojant atsinaujinančiuosius energijos šaltinius, tokius kaip saulė, vėjas, vanduo ir kt. Šiuo metu tai laikoma pagrindiniu būdu sukurti vandenilio ekonomiką, teikiančią didžiausią naudą klimatui.
Sunkvežimis su kuro elementais yra elektrinis sunkvežimis (FCEV), kuris elektrą gamina kuro elementuose. Jis varomas vandeniliu, kuris pripildomas ir laikomas sunkvežimio bakuose. Kuro elemente vandenilis ir deguonis susijungia vykstant elektrocheminei reakcijai, kurios metu gaminama elektros energija, šiluma ir vanduo.
Tai skiriasi nuo elektrinių sunkvežimių su baterijomis (BEV), kurie energiją gauna tiesiogiai iš baterijų, įkraunamų naudojant išorinį elektros šaltinį. Kuro elementų sunkvežimyje taip pat yra baterijos, kurios prireikus gali suteikti papildomos galios ir regeneruoti, bet jos yra daug mažesnės, palyginti su BEV baterijomis. Tikimasi, kad vandeniliniai sunkvežimiai turės daugiau energijos ir jais bus galima nuvažiuoti didesnį atstumą nei BEV.
Sunkvežimyje su vandeniliniu vidaus degimo varikliu yra toks pats vandenilio bakas kaip ir sunkvežimyje su kuro elementais. Šios jėgainės skiriasi tuo, kad pirmajam sunkvežimiui galią suteikia vidaus degimo variklis, kuris buvo modifikuotas degimui naudoti vandenilį vietoje dyzelino.
Sunkvežimis su vidaus degimo varikliu gali pasiekti nulinę CO2 emisiją su degalais, pgamintais iš atsinaujinančių šaltinių. Išmetamosiose dujose bus šiek tiek azoto oksido (NOx) ir dalelių, neviršijančių galiojančiuose emisijų teisės aktuose (pvz., Euro VI, Euro VII, EPA 27) nustatytų ribų.
Sunkvežimis su vandenilio kuro elementais yra elektrinis ir tylus, išmeta tik vandenį, o sunkvežimis su vandeniliniu vidaus degimo varikliu gali būti labiau tinkamas karšto klimato sąlygomis arba kai energija reikalinga ilgesniam laikui.
Kalbant apie galimybes įsigyti, siūlomi įvairių modelių elektriniai sunkvežimiai su įkraunamomis baterijomis, kurie jau šiandien gali prisidėti prie dekarbonizacijos. Vandeniliniai sunkvežimiai yra kuriami, tačiau nebus paruošti masinei gamybai iki šio dešimtmečio pabaigos.
Tobulėjant baterijoms ir plečiantis įkrovimo infrastruktūrai, didžioji dalis krovinių pervežimų Europoje šiandien gali būti vykdoma elektriniais sunkvežimiais.
„Nulinei CO2 emisijai pasiekti mums reikalingi tiek elektriniai sunkvežimių su baterijose kaupiama elektros energija, tiek elektriniai sunkvežimiai su kuro elementais, tiek atsinaujinančiais degalais varomi vidaus degimo varikliai. Mūsų tikslas – padėti klientams dekarbonizacijos kelionėje ir kad jie tai padarytų jiems tinkamiausiu būdu. Jie gali išsirinkti sunkvežimius pagal segmentą, turimą infrastruktūrą ir energijos kainą. Dekarbonizacija negali laukti ir mes labai rekomenduojame savo klientams pradėti jau šiandien, įsigyjant elektrinį arba varomą biodujomis sunkvežimį,“ – sako Danielis Bergstrandas, „Volvo Trucks“ H2-ICE ir kuro elementų gaminių skyriaus vadovas.
„Volvo Trucks“ vandenilio kuro elementų sunkvežimių bandymai su vežėjais prasidės po kelerių metų, o pardavimo pradžia planuojama šio dešimtmečio pabaigoje.
Jau šiandien vežėjai gali įsigyti nulinės emisijos transportą – elektrinius ir degalais iš atsinaujinančiųjų išteklių, pavyzdžiui, biodujomis, varomus sunkvežimius.
Pasak „Volvo Trucks“, ilguoju laikotarpiu turi būti siekiama, kad bendros eksploatavimo sąnaudos per sunkvežimio gyvavimo ciklą, įskaitant pirkimo kainą ir eksploatavimo išlaidas, atitiktų dyzelinio sunkvežimio arba būtų mažesnės.
Vandeniliu varomų transporto priemonių anglies dioksido pėdsakas gali būti labai mažas, kai vandenilis gaminamas iš atsinaujinančių šaltinių. Jos gali būti didelės energijos ir mažos emisijos alternatyva iškastiniams degalams. Tačiau tvarumas priklauso nuo viso vandenilio degalų ir transporto priemonės gyvavimo ciklo, įskaitant gamybą, eksploatavimą ir perdirbimą.
Vandenilio kuro elementų sunkvežimiai yra energijos požiūriu efektyvesni už tradicinius sunkvežimius su vidaus degimo varikliais, bet jie nėra tokie efektyvūs kaip elektriniai sunkvežimiai su baterijose kaupiama elektros energija.
Vienas iš vandenilio naudojimo privalumų yra tai, kad degalus galima gaminti, kai yra atsinaujinančiosios energijos perteklius (pučia vėjas, šviečia saulė). Tada vandenilis kaupiamas ir potencialiai naudojamas, kai atsinaujinančiosios energijos gamyba yra labiau ribota.
Saugus vandenilio naudojimas reiškia apsaugoti nuo situacijų, kai gali atsirasti nuotėkis kartu su žiežirba. Vandenilis yra netoksiškas ir patekęs į orą greitai išsisklaido.
Kaip ir kitų degalų atveju, reikia žinoti, kaip saugiai naudoti vandenilį. Kai sunkvežimis eksploatuojamas arba stovi uždaroje patalpoje, svarbu aptikti nuotėkį ir tinkamai išvėdinti patalpas. Vandenilio sistemų bandymai parodė, kad vandenilis gali būti gaminamas, laikomas ir išleidžiamas saugiai.
„Vandeniliniai sunkvežimiai yra svarbus žingsnis siekiant mūsų tikslo – sunkvežimių pramonės be iškastinio kuro. Tačiau tai nebus tinkamiausias sprendimas visiems transporto segmentams. Diskusija su prekybos atstovu gali būti pirmasis žingsnis, jei norite sužinoti tinkamiausią variantą jums. Patikrintų sprendimų pasiekti nulinę CO2 emisiją jau yra“, – sako Danielis Bergstrandas, „Volvo Trucks“ H2-ICE ir kuro elementų produktų vadovas.
Čia galite paskaityti išsamiau apie vandenilį arba sužinoti visas naujienas.
