Vodík namiesto nafty? Automobilky chcú nákladné autá s vodíkovými spaľovákmi

Bola by to cesta na rýchle a lacnejšie riešenie využívajúce existujúce technológie spaľovacích motorov, ale bez emisií CO₂. Niektorí z veľkých svetových výrobcov nákladných vozidiel, ako Volvo a MAN, prepracúvajú spaľovacie motory tak, aby namiesto nafty dokázali fungovať na vodík. Je to zjednodušenie oproti palivovým článkom, ktoré z vodíka najprv vyrábajú elektrinu, ktorá následne poháňa elektromotory. Nehovoriac o zjednodušení hardvéru, vrátane prídavnej batérie.

Výrobcovia nákladných vozidiel majú s prechodom na ekologické pohony problém. Elektromobilita s batériami neúmerne zvyšuje hmotnosť vozidla a veľkokapacitné batérie sa dlho nabíjajú. Vodíkové palivové články majú síce nižšiu hmotnosť a zvyšujú dojazd, ale prechod na túto technológiu je drahý a vyžaduje nové konštrukčné riešenia.

Aj preto sa automobilky čoraz viac orientujú na vývoj vodíkových spaľovacích motorov. Toto riešenie je rýchlejšie, lacnejšieho a môže využiť existujúce výrobné linky.

Ťahač Volvo s vodíkovým spaľovacím motorom

MAN vo svojom pilotnom projekte dodá v budúcom roku európskym zákazníkom na testovanie okolo 200 nákladných vozidiel s motormi poháňanými vodíkom, čo je kľúčový krok na ceste k masovej výrobe. Výrobcovia nákladných áut však investujú aj do vývoja vodíkových palivových článkov, pretože existuje priestor, aby pre rôzne typy vozidiel a rôzne využitie obe technológie existovali súčasne.

Napríklad Volvo AB tvrdí, že bude mať nákladné vozidlá na vodíkové palivové články komerčne dostupné v druhej polovici tejto dekády. Zároveň však plánuje zákaznícke testy s vodíkovým spaľovacím motorom od roku 2026.

Anders Johansson, viceprezident pre ťažké úžitkové vozidlá v HPDI technology, spoločnom podniku Westport Fuel Systems a Volvo AB so sídlom vo Vancouveri, uviedol, že firma už poskytla palivové systémy poháňané zemným plynom alebo bioplynom pre 6 000 nákladných vozidiel so spaľovacím motorom v Európe. A tento pohon sa dá ľahko modifikovať na vodík.

Na rozdiel od palivových článkov môže spaľovanie vodíka v motore produkovať niektoré škodlivé emisie, ktoré podľa Michaela Kruegera, senior viceprezidenta pre inžinierstvo u hlavného dodávateľa Bosch, budú vyžadovať filter.

Motorový systém Westportu v súčasnosti používa na zapálenie vodíka 1 % nafty, ktorý podľa Johanssona bude postupne redukovaný a nakoniec nahradený bezuhlíkovým palivom.

Nákladné vozidlá na vodík tiež potrebujú tlakové nádrže, ktoré sú väčšie ako tie na naftu. A nádrže musia byť bezpečné, pretože vodík je horľavý a výbušný plyn a kvôli malým molekulám má tendenciu unikať aj cez tie najmenšie netesnosti.

Ekológiu vodíkových pohonov – spaľovákov, aj palivovách článkov – dnes najviac spochybňuje nízka dostupnosť zeleného vodíka. Každý iný „farebný“ vodík je viac, alebo menej „špinavý“, pretože pochádza z fosílnych palív. EÚ a USA financujú projekty zeleného vodíka spolu s výrobcami nákladných vozidiel, ako je Daimler a energetickými koncernmi ako BP. Zavádzanie je však pomalé a budovanie dostatočnej infraštruktúry na čerpanie paliva je čistá katastrofa. Vytvorenie akceptovateľnej siete čerpačiek vodíka potrvá roky.

Technický riaditeľ americkej spoločnosti Cummins Jonathan Wood uviedol, že výroba vodíkového spaľovacieho motora zahŕňa zmenu niektorých kľúčových komponentov v modeloch na zemný plyn, čo zákazníkom umožní znížiť emisie uhlíka pri prechode z nafty na zemný plyn a neskôr na vodík.

Niektorí výrobcovia nákladných áut tvrdia, že spaľovacie motory na zemný plyn alebo bioplyn môžu poskytnúť dočasné riešenie na zníženie emisií oproti nafte, kým bude široko dostupný zelený vodík. Prevádzkové náklady, ktoré sú dnes pri vodíku niekoľkonásobne vyššie ako pri nafte, o LPG a CNG nehovoriac, výrobcovia zatiaľ neriešia. Celkom isto ich ale budú zvažovať používatelia. Karty však môžu zamiešať rôzne „zelené dane“ z emisií CO₂.

Výrobcovia nákladných vozidiel ale na vodíkových spaľovacích motoroch intenzívne pracujú. Okrem spomínaných automobiliek MAN a Volvo sa ich vývoju venujú aj spoločnosti Iveco Group a DAF, európska dcéra americkej automobilky PACCAR, alebo nemecký Daimler. Ten aktuálne predstavil hneď dva prototypy vozidiel s vodíkovým spaľovacím motorom. Ak teda euroúradníci tvrdia, že spaľovacím motorom už pomaly odzvonilo, určite sa mýlia.