Producătorii europeni vor lansa, în 2025, primele camioane cu hidrogen, vehicule fără emisii de CO2, cu autonomie operațională mai apropiată de cea a modelelor diesel și similară cu a celor alimentate cu gaz.
Disponibile de aproape 5 ani, camioanele electrice cu baterii au marele dezavantaj al autonomiei reduse (până la 500 km), care obligă transportatorii să își schimbe măcar parțial modul în care operează. Pentru conservatori și aplicații greu de electrificat cu baterii, va exista, în curând, și opțiunea decarbonizării cu ajutorul camioanelor cu hidrogen.
După tehnologia de propulsie, camioanele cu hidrogen se împart în două mari categorii. Prima are tot un motor cu combustie, care, în loc să folosească drept carburant motorină sau gaz metan, va arde hidrogen.
Combustia hidrogenului este o tehnologie relativ curată, care păstrează, în parte, emisiile de oxizi de azot, dar le elimină, practic, complet pe cele de CO2 (sub 1 gram per km).
De aceea, este una dintre cele trei tehnologii de propulsie acceptate, încă din prima fază, de Comisia Europeană, pentru decarbonizarea transportului.
A doua categorie este cea a camioanelor electrice FCEV, cu celule de combustie alimentate cu hidrogen, ce produc electricitate la bord. Față de camioanele electrice BEV, cele FCEV au baterii mult mai mici, care ajută la recuperarea energiei și suplimentează livrarea de electricitate, în momentele de vârf de consum (accelerări și urcări cu greutate mare). În acest caz, singurele emisii sunt de vapori de apă.
În ce privește starea de agregare a hidrogenului, asemănarea cu gazul metan se păstrează. Avem, pe de o parte, tehnologia cu hidrogen gazos, cu rezervoare tip butelie, iar pe de altă parte hidrogenul lichefiat, stocat la temperaturi foarte joase, în rezervoare de tip termos. Prima tehnologie are avantajul simplității și accesibilității, iar cea de-a doua al autonomiei mai mari.
Combustia cu hidrogen
Cei mai avansați în tehnologia hidrogenului în motoare cu ardere internă sunt cei de la MAN, care au prezentat, deja, modelul hTGX. Primele unități vor fi livrate clienților în acest an, iar din 2025 va începe producția de serie mică. Până la finalul lui 2025, se așteaptă ca 200 de unități să fie livrate unor clienți selectați din țări precum Germania, Olanda, Norvegia și Islanda.
Pentru hTGX, MAN a plecat de la motorul diesel de D38, căruia i s-a mărit diametrul cilindrilor, deoarece hidrogenul are o densitate energetică mai mică decât motorina. Astfel, cilindreea a crescut de la 15,3 la 16,8 litri, iar noul motor a fost botezat H45. El dezvoltă 520 CP și un cuplu maxim de 2.500 Nm. Prototipul folosește rezervoare de hidrogen comprimat, cu o capacitate totală de 56 kg, pentru o autonomie de aproximativ 600 km. Realimentarea durează mai puțin de 15 minute.
MAN nu vede, însă, hTGX ca o soluție pentru transportul clasic pe distanțe lungi, ci mai degrabă pentru aplicații care necesită configurații de axe speciale, sau unde nu rămâne suficient loc pe șasiu pentru baterii, din cauza necesităților pentru suprastructură.
Și Mercedes-Benz a făcut, recent, o demonstrație cu un Unimog 430 cu motor cu ardere, alimentat cu hidrogen. Acesta este derivat dintr-un motor alimentat cu gaz, special convertit pentru a arde hidrogen. Deși a anunțat că se bazează, pentru viitor, pe camioanele electrice (cu baterii sau celule de combustie), Daimler Truck vede utilă această tehnologie pentru aplicațiile cu spațiu redus pe șasiu și cu necesități mari de putere (de exemplu, pentru propulsie și funcționarea suprastructurii sau atașamentelor, în același timp).
Volvo vine, și în cazul acestei tehnologii, cu o variantă proprie, la fel ca la LNG. Se va folosi tot un motor diesel, dar și un carburant separat, pentru aprinderea prin compresie, după care va fi adăugat hidrogenul. Producătorul suedez a anunțat că primele teste cu clienții vor începe în 2026, iar lansarea comercială este așteptată spre 2030.
Și Ford Trucks, ultimul sosit în rândul producătorilor europeni de volum, testează această tehnologie. Ford a început dezvoltarea unui motor experimental cu un singur cilindru, iar recent a completat prima aprindere a unui motor cu hidrogen cu mai mulți cilindri.
Electric cu hidrogen
Producătorii care cred cel mai mult în această tehnologie pentru transporturile pe distanțe lungi sunt Daimler și Volvo. Cele două grupuri s-au și aliat, pentru producția de sisteme de celule de combustie, rezultând compania independentă Cellcentric. De aceea, modelele FCEV ale celor doi rivali vor fi echipate cu sisteme identice de generare a electricității la bord, cu o capacitate totală de 300 kW (2×150 kW).
În luna iulie, Mercedes-Benz a anunțat că primele cinci prototipuri de camioane electrice cu hidrogen vor începe, în curând, teste în operațiunile clienților Air Products, Amazon, Holcim, INEOS și Wiedmann & Winz. Testele vor avea loc, în următorul an, în Germania, iar cunoștințele acumulate în operațiunile reale vor fi folosite pentru definitivarea modelului de serie. Deocamdată, modelul a primit denumirea generică GenH2 Truck, dar, cel mai probabil, versiunea de serie va folosi, de asemenea, particula Actros.
O particularitate a camioanelor FCEV de la Mercedes-Benz este tehnologia de alimentare cu hidrogen lichid subrăcit (sLH2), care permite autonomii de peste 1.000 km cu un plin de hidrogen (88 kg). Sistemul de propulsie este completat de două motoare electrice, ce oferă o putere continuă de 460 kW și una de vârf de 660 kW, și de o baterie de doar 70 kWh. Datorită bateriei mici, combinația cu o semiremorcă de 40 de tone are o sarcină utilă de aproximativ 25 de tone.
Volvo a început, de peste un an, testele pe drumurile publice cu prototipuri FCEV. Din imaginile prezentate până acum, se pare că suedezii au optat pentru o stivă de rezervoare de hidrogen gazos, montată într-un turn plasat în spatele cabinei.
Cum este produs hidrogenul
Hidrogenul este produs la scară industrială și astăzi. Cel mai uzual mod de producție actual este din gaze naturale, folosind reformarea metanului cu abur, proces în care se eliberează CO2. Cea mai discutată alternativă pentru producția hidrogenului „verde” este electroliza apei, folosind energie regenerabilă (din sursă solară, eoliană, hidroenergie).
Cât de sigur este hidrogenul
Zecile de ani de experiență în lucrul cu hidrogenul au arătat că acest gaz se poate produce, stoca și distribui în siguranță. În cazul unui accident ce ar avea ca efect perforarea unui rezervor, efectul poate fi, chiar, mai mic decât în cazul unui camion diesel, deoarece hidrogenul este un gaz mai ușor decât aerul, care se disipă rapid, atunci când este eliberat în atmosferă. Un pericol de acumulare apare doar dacă eliberarea s-ar produce în spații închise (tuneluri), dacă acestea nu sunt ventilate corespunzător.
Dezavantaje
Ca orice altă tehnologie, și hidrogenul are dezavantajele sale. Infrastructura de realimentare este, deocamdată, limitată, la fel și producția de hidrogen „verde”. Iar, în viitorul apropiat, hidrogenul eco disponibil va fi disputat cu alte industrii, aflate în căutare de soluții de decarbonizare, precum metalurgia.
Ionuț PĂDURARU
ionut.paduraru@ziuacargo.ro
