Internet nie zapomina niczego – nawet prognoz głoszonych przez przedstawiciela marki Mercedes Benz – Thomasa Webera, mówiącego, że do roku 2010 na ulicach będzie się poruszać ponad 500 000 samochodów wykorzystujących do napędu ogniwa paliwowe. Tak mówiono w 2003 roku. Okazało się, że koncern mocno się przeliczył.

Dopiero 4 lata po prognozowanym terminie Daimler wysłał do testów u partnerów do spraw rozwoju i klientów flotę 320 samochodów wyposażonych w ten rodzaj napędu. Cała konkurencja razem wzięta nie dostarczyła na rynek nawet takiej samej ilości. Nic dziwnego więc, że dziennikarze motoryzacyjni na organizowanych co kilka lat sympozjach technicznych dotyczących gotowości ogniw paliwowych do szerokiego zastosowania mówią, że znów powtarza się te same słowa. Tym razem może być inaczej, ponieważ zapowiada się, że koncerny samochodowe poważnie zaczęły podchodzić do tematyki ogniw paliwowych.

I tak, Toyota zapowiedziała rozpoczęcie seryjnej produkcji limuzyny napędzanej ogniwami paliwowymi na 2015 rok. Cena tego modelu w Europie nie powinna przekroczyć 80 tysięcy euro. Na salonie genewskim Honda zaprezentowała studium samochodu kompaktowego napędzanego w taki sam sposób. Ale do seryjnej produkcji planuje skierować limuzynę, która ma być dostępna w sprzedaży od 2016 roku. Hyundai produkuje już model ix3 FCEV w małych seriach i planuje od 2015 roku rozszerzyć produkcję. Co z pionierem Daimlerem? Zapowiedział on na ten produkcję Mercedesa klasy B F-Cell, ale koncern wszedł przy jego produkcji w kooperację z Nissanem i Fordem, aby móc zapewnić duży wolumen tych samochodów na rynku. To także spowodowało przesunięcie momentu rozpoczęcia sprzedaży na 2017 rok.

Poza wymienionymi producentami BMW, General Motors oraz Volkswagen pracują nad tego typu napędem. W ramach programu „Clean Energy Partnership” zawiązali oni współpracę z dostawcami energii elektrycznej, aby wypróbować wspólnie jakość pracy systemów wodorowych w codziennym użytkowaniu. Dodatkowo prowadzone są prace nad bezpiecznym przechowywaniem oraz możliwościami tankowania wodoru , jego czystym wytwarzaniem oraz transportem.

Celem wspomnianego wyżej programu jest „czysta mobilność przyszłości”, która ma być możliwa dzięki zastosowaniu właśnie ogniw paliwowych. Od strony technicznej brzmi to bardzo zachęcająco: wodór łączy się z tlenem, tworząc wodę i oddając przy tym elektrony znane potocznie jako prąd elektryczny. Ta reakcja chemiczna przebiega przy udziale katalizatora, którym jest platyna oraz przy niskiej temperaturze. Reakcja ta jest ciągła. Przy tym nie powstają żadne substancje szkodliwe ani hałasy. W ogniwach paliwowych nie ma ruchomych części, ponieważ składają się one z wielu połączonych ze sobą warstw zawierających katodę, anodę oraz rozdzielającą je warstwę folii przepuszczającej protony. Mimo ogromnej zalety, jaką jest brak emisji CO₂ do atmosfery, bardzo wiele go powstaje w trakcie produkcji samego paliwa do ogniw. Ponieważ wodór występuje w przyrodzie tylko w formie związanej, konieczne jest dostarczenie znacznych ilości energii, aby go z różnych związków chemicznych uwolnić. System ten będzie ekologiczny dopiero wtedy, kiedy energię do pozyskania wodoru zdobędzie się z odnawialnych źródeł.

Dużo łatwiejsze jest więc zasilanie ogniwa paliwowego metanolem. Tego typu rozwiązania są już użyciu. Daimler i Volkswagen już próbowały tego rodzaju zasilania w swoich pojazdach. Nieduże ogniwa paliwowe do kamperów lub jachtów są także w sprzedaży. Jednak to zasilanie ma mniejszą sprawność i oferuje zbyt mały potencjał zmniejszenia emisji CO₂ do atmosfery. Coś się jednak musi dziać z węglem zawartym w alkoholu metylowym. Mimo tych wad zasilanie ogniw paliwowych metanolem ma zalety w postaci łatwego tankowania, transportu i magazynowania paliwa.

Dziś dodatkowym problemem jest ewentualna cena napędu ogniwem paliwowym zasilanym wodorem. Do jego produkcji wykorzystuje się drogą platynę. Koszty ogniw oczywiście by spadły w przypadku wielkoseryjnej produkcji, ale nie byłoby to szokiem cenowym. Dzisiaj ogniwa paliwowe potrzebują równo 20 gramów tego metalu szlachetnego. W przyszłości jego ilość mogłaby być pomniejszona dzięki rozwojowi technologii. Ilość ta mogłaby zostać zbliżona do ilości tego typu metali używanych w dzisiejszych samochodach z silnikiem Diesla jako materiałów służących poprawie czystości spalin w katalizatorach. Prognozuje się, że dopiero w okolicach roku 2020 ogniwo paliwowe może stać się alternatywą dla innych sposobów zasilania pojazdów. Do tego muszą zostać jednak spełnione 2 podstawowe warunki: po pierwsze musi powstać sieć stacji benzynowych do tankowania wodoru, a po drugie wodór musi być pozyskiwany w sposób ekologiczny.

Jan Rosenow
Autor jest redaktorem czasopism "kfz-betrieb"

fot. Hyundai