Przejdź do treści

Wodorowy transport miejski

Komunikacja miejska rozwiązuje wiele społecznych problemów i jest jednym z podstawowych zadań administracji lokalnej. Umożliwia swobodne poruszanie się po ośrodkach miejskich dla wszystkich grup społecznych, rozładowuje uciążliwy ruch osobowych, zmniejsza emisyjność transportu, racjonalizuje koszty utrzymania mieszkańców.

Transport miejski w zdecydowanej większości na całym świecie oparty jest na autobusach. Ma to swoje podstawy w kilku kluczowych kwestiach: jest elastyczny, nie wymaga rozbudowanej infrastruktury, może funkcjonować w każdych warunkach i zaspokajać potrzeby komunikacyjne różnych grup społecznych. Co ważne bardzo łatwa jest modyfikacja tras, harmonogramu jazdy w zależności od chwilowych potrzeb.

Skoro autobusy będą w dalszym ciągu dominować w transporcie, to co można zrobić by żyło się lepiej?

Powszechnym wyzwaniem ośrodków miejskich jest jakość powietrza i hałas. W dużej części generowane są one właśnie przez transport, a precyzyjniej przez silniki spalinowe. Rozwiązaniem jest sukcesywne wdrażanie pojazdów napędzanych silnikiem elektrycznym – ma on wyższą sprawność, nie emituje spalin i znacznie ogranicza hałas. Taka strategia przyjęta jest też w ustawie o elektromobilności1  z roku 2018, która nakłada obowiązek na Jednostki Samorządu Terytorialnego użytkowania floty o napędzie alternatywnym w co najmniej 30% pojazdów. Przepisy te są zgodne z Europejskim Zielonym Ładem, który z kolei zakłada ograniczenie zanieczyszczeń emitowanych przez transport o 60% do 2050 roku, gdzie rokiem bazowym jest 1990. Kolejnymi przepisami, które wymuszają zmianę napędu to wprowadzanie zielonych stref do centów miast, które powszechne jest na zachodzie i północy Europy.

Pozostają więc rozwiązania bazujące na skroplonym gazie ziemnym – LPG, sprężonym gazie ziemnym – CNG, oraz napędami elektrycznymi bazującymi na akumulatorach i/lub wodorze. Dwa pierwsze rozwiązania redukują częściowo emisję CO2, ale nie mogą być uznane za zeroemisyjne, co w perspektywie zaostrzających się przepisów sugeruje, że to rozwiązania przejściowe.

Rozwiązania oparte o silnik elektryczny nie spalają paliw, przez co nie emitują spalin, ani nie generują nadmiernego hałasu. Spełniają zatem główne kryteria będące podstawą do wprowadzania zmian.

Kluczową kwestią pozostaje czym zasilić silnik elektryczny. Obecnie najczęściej stosowanymi rozwiązaniami są baterie. W większych miastach jest już stworzona infrastruktura do ładowania, a autobusy bateryjne z powodzeniem wożą pasażerów. Rozwiązania te jednak nie sprawdziły się w przypadku miejscowości rozległych – gdzie poszczególne trasy są dłuższe, a przejazdy pokonywane z większą prędkością. Innym mankamentem jest czas ładowania – dotyczy on wszystkich pojazdów bateryjnych – od wózka widłowego, przez samochód osobowy, autobus czy pojazd ciężarowy. W komunikacji miejskiej rekompensowane może być to większą flotą, co z kolei podnosi koszty całego przedsięwzięcia.

Przy tych założeniach całkiem ciekawą propozycją są autobusy zasilane wodorem wykorzystujące ogniwa paliwowe (FCH – Fuel Cell Hydrogen). Energia elektryczna do zasilania silnika elektrycznego generowana jest na bieżąco, dodatkowo pojazdy wyposażone są w baterię, która z jednej strony zapewnia większą wydajność układu (zapewnia dodatkową moc przy ruszaniu, a także odzyskuje część energii przy hamowaniu.)

Najważniejsze cechy takiego rozwiązania:

  • Zeroemisyjność – silnik pozostaje elektryczny i nie generuje żadnych spalin. Dodatkowo wodór (paliwo) może być także produkowane bez emisji przy wykorzystaniu elektrolizy
  • Cicha praca –zaleta stosowania silnika elektrycznego, samo ogniwo paliwowe nie generuje hałasu
  • Większy zasięg – energia elektryczna produkowana jest na bieżąca, więc zasięg ograniczony jest pojemnością zbiorników. Obecnie stosowane rozwiązania pozwalają osiągnąć dystanse do 450 km.
  • Większa elastyczność – większy zasięg pozwala na zastosowanie autobusów wodorowych w miejscach niedostępnych dla pojazdów bateryjnych
  • Krótszy czas ładowania – tankowanie wodoru jest podobne do tankowania LPG, zajmuje kilka minut
  • Odporność na warunki atmosferyczne – Zasięg pojazdów bateryjnych uzależniony jest od temperatury. W pojazdach wodorowych ten problem nie występuje
  • Cena – autobusy oraz ich eksploatacja jest obecnie wyższa niż pojazdów spalinowych czy elektrycznych. Należy wziąć pod uwagę jednak, że nie ma jeszcze infrastruktury do masowej produkcji zielonego wodoru i systemu dystrybucji. W perspektywie czasu efektywność kosztowa zdecydowanie poprawi się.
  • Infrastruktura – niezbędne są inwestycje w infrastrukturę wodorową, zarówno w stacje tankowania, jak i serwisowania pojazdów. To oczywiście są dodatkowe koszty, ale jednocześnie szansa na rozwój nowoczesnej gałęzi gospodarki. Technologie wodorowe są bardzo silnie sprzężone z różnymi sektorami – od energetyki (centralnej i rozproszonej), poprzez utylizację odpadów, rolnictwo, transport, przemysł stalowy, farmaceutyczny i wiele innych. Inwestycja w technologie wodorowe to szansa dla innowacyjnej gospodarki i krok do łączenia tych sektorów.2

1 Ustawa z dnia 11 stycznia 2018 roku o elektromobilności i paliwach alternatywnych

2 Raport ZDG TOR: Transport kluczem do rozwoju technologii wodorowych w Polsce