De ce mașinile pe hidrogen nu sunt întâlnite pe drumuri, deși mulți le considerau promițătoare

La prima vedere, automobilele alimentate cu hidrogen par extrem de promițătoare, iar unii susținători optimiști erau convinși că după anul 2020 vor apărea numeroase astfel de vehicule cu autonomie mare și fără emisii poluante. Totuși, realitatea este diferită, iar hidrogenul rămâne o opțiune de nișă, în ciuda investițiilor considerabile din partea unor companii. De ce nu sunt disponibile pe piața din România mașini pe hidrogen? De ce aceste vehicule nu funcționează doar cu apă? Ce se întâmplă în alte țări?

În prezent, automobilele pe hidrogen nu sunt suficient de eficiente pentru a atrage publicul larg. Stațiile de alimentare sunt extrem de rare, iar costul mașinilor este foarte ridicat, ajungând la zeci de mii de euro și fiind disponibile doar în câteva țări. Vehiculele cu pile de combustie au avantaje semnificative, precum o autonomie de câteva sute de kilometri și un timp de alimentare de doar patru-cinci minute, mult mai rapid decât la modelele electrice. Avantajele acestora sunt relevante și pentru viitor, mai ales că mulți europeni lucrează la strategii pentru a integra hidrogenul în mixul energetic.

Mașinile pe hidrogen - aparent o soluție promițătoare

De ce pare această tehnologie atât de atrăgătoare? Vehiculele pe hidrogen cu pile de combustie sunt o alternativă viabilă la cele cu motoare pe combustie internă, deoarece generează electricitate din hidrogen și oxigen din aer, fără a produce gaze cu efect de seră. Singurul produs rezultat din reacție este apa, ceea ce a determinat susținătorii să le considere „combustibilul curat al viitorului”.

Aceste vehicule sunt cunoscute sub denumirea de FCEV (fuel cell electric vehicle), dar disponibilitatea lor este limitată la câteva țări, și chiar și acolo se confruntă cu o rețea de stații de alimentare aproape inexistentă. Spre exemplu, în luna iunie 2024, în Regatul Unit erau doar trei stații de alimentare cu hidrogen.

Printre avantajele acestor mașini se numără zero emisii și o autonomie comparabilă cu cea a autoturismelor tradiționale. În plus, alimentarea rapidă, care durează doar 4-5 minute, le oferă un avantaj semnificativ în fața vehiculelor electrice.

Vehiculele pe hidrogen accelerează de la 0 la 100 km/h în 9 secunde, iar cei mai optimiști susțin că, pe măsură ce producția va crește, prețurile acestora ar putea deveni comparabile cu cele ale autoturismelor electrice până în 2030.

Unii experți consideră că mașinile cu hidrogen sunt mai eficiente decât cele cu alte tipuri de motorizare, existând modele ce promit o autonomie de peste 600 km. Este important de menționat că automobilele pe hidrogen nu sunt mașini „care merg cu apă”, chiar dacă apa joacă un rol esențial în procesul lor de funcționare. În 2023, la nivel mondial, s-au vândut sub 15.000 de mașini pe hidrogen, cu 30% mai puține decât în anul precedent!

Principalele companii care promovează mașinile pe hidrogen: Toyota, Hyundai și BMW

Conform datelor publicate de hydrogen-central.com, două dintre cele mai relevante modele sunt Hyundai Nexo și Toyota Mirai. În România nu există stații de alimentare cu hidrogen, iar cele mai apropiate se află în Ungaria, Austria și Polonia.

Toyota a pregătit pentru Jocurile Olimpice de la Paris o flotă de 500 de mașini pe hidrogen, demonstrând angajamentul de a promova soluții tehnologice avansate. Deși mulți au avut ocazia să le testeze, utilizarea acestor vehicule a stârnit controverse.

Pe 10 iulie, 120 de cercetători, ingineri și profesori au adresat o scrisoare organizatorilor JO, cerând ca modelul Mirai să nu mai fie promovat ca un vehicul „verde”, subliniind că majoritatea hidrogenului la nivel global provine din combustibili fosili. Aceștia au afirmat că Mirai nu este un vehicul „net-zero” și că ar fi mai bine ca Toyota să promoveze automobile 100% electrice.

Cele mai avansate țări în adoptarea automobilelor pe hidrogen sunt Coreea de Sud, SUA, China și Japonia, unde modelele disponibile au un preț de aproximativ 75.000 de euro. Există și vehicule utilitare pe hidrogen, dar prețurile acestora variază între 90.000 și 115.000 de euro.

Stellantis produce vehicule utilitare pe hidrogen în Franța și Polonia, având scopul de a satisface nevoile afacerilor care necesită o utilizare intensivă, fără constrângerile impuse de vehiculele electrice care necesită timp îndelungat pentru încărcare.

Toyota România oferă informații detaliate despre modelul pe hidrogen Mirai, care înseamnă „viitor” în japoneză. A doua generație are o autonomie de 650 km, cu 150 km mai mult față de prima generație, și dispune de trei rezervoare cu o capacitate totală de 142 de litri de hidrogen.

Toyota a redus de la 370 la 330 numărul pilelor de combustie, sporind în același timp densitatea energetică și puterea motorului electric de la 154 CP la 182 CP.

BMW lucrează, de asemenea, la o flotă pilot de vehicule pe hidrogen, având un model IX5 Hydrogen cu o putere de 400 CP și o autonomie de 504 km.

Directorul BMW AG, Oliver Zipse, a declarat că hidrogenul reprezintă un element esențial în tranziția spre mobilitate fără emisii.

Akio Toyoda, președintele Toyota, a subliniat, de asemenea, importanța suntemă pentru viitorul industriei auto.

România și hidrogenul – un început timid

Ministerul Energiei din România a lansat în noiembrie 2023 un proiect de Strategie Națională a Hidrogenului, cu obiectivul de a înlocui combustibilii fosili în diverse industrii. Proiectul subliniază potențialul hidrogenului obținut prin electroliza apei din surse regenerabile.

În România, principalul mod de producție a hidrogenului este reformarea metanului, un proces poluant care generează emisii de dioxid de carbon, fără instalații de captare a acestor emisii.

Românii au avut posibilitatea de a experimenta autobuzele pe hidrogen în unele orașe.

Hidrogenul – ecologic, dar cu un impact poluant

În ciuda potențialului său ecologic, producția de hidrogen are un impact poluant, transportul acestuia fiind complicat și costisitor. Normele de siguranță foarte stricte contribuie la lipsa unei rețele comerciale viabile.

Procesul de obținere a hidrogenului implică comprimarea, răcirea și transportul acestuia către stațiile de alimentare, ceea ce reduce eficiența.

Hidrogenul se găsește de obicei combinat cu alți compuși, iar pentru a-l extrage consumăm energie, iar procesul de ardere a hidrogenului generează o energie inferioară față de cea necesară separării acestuia.

Deși există metode de producție folosind surse regenerabile, acestea sunt în prezent costisitoare. De exemplu, Danemarca utilizează energia eoliană pentru a produce hidrogen, iar Islanda folosește energia geotermală.

Și trenurile cu hidrogen au avut dificultăți

Hidrogenul a fost explorat și pentru utilizarea în trenuri, cu teste efectuate în mai multe țări europene. România s-a gândit să achiziționeze 12 trenuri pe hidrogen, dar proiectul a fost întârziat din cauza costurilor mari și a necesităților de depozitare.

Din 2021, discuțiile despre aceste trenuri au fost amânate, iar recent s-a confirmat că nu sunt șanse ca România să le aibă în acest deceniu.

Pentru implementarea trenurilor pe hidrogen, este necesară o infrastructură adecvată, iar acest tip de combustibil se pretează mai mult pentru trenuri ce circulă la viteze reduse.

Aceste provocări sunt și în contextul viitorului potențial al vehiculelor pe hidrogen în trafic.

Despre pila de combustie

Mașinile care utilizează tehnologia „pilă de combustie” transformă hidrogenul în electricitate prin reacția chimică cu oxigenul din aer, rezultând emissii de apă.

Similar vehiculelor electrice, dezbaterea despre impactul poluant al procesului de producție și alimentare este o preocupare majoră.

O pilă de combustie este un dispozitiv electrochimic care convertește energia chimică a hidrogenului și oxigenului în electricitate prin reacții chimice.

Spre deosebire de baterii, pilele de combustie necesită un flux constant de combustibil și oxigen pentru a funcționa, iar stocarea hidrogenului necesita condiții potentate de siguranță.

O provocare majoră este necesitatea stocării hidrogenului la presiune înaltă sau la temperaturi scăzute, ceea ce sporește costurile și riscurile.

În prezent, datorită prețurilor și a spargerii stațiilor de alimentare, aceste vehicule nu sunt fezabile pentru consumatorii obișnuiți, iar în Europa există puține inițiative de infrastructură.

La începutul anului 2024, erau mai puțin de 200 de stații de alimentare cu hidrogen în întreaga Europă.

Provocarea principală pentru automobilul cu hidrogen nu este tehnologia pilei de combustie, ci obținerea hidrogenului „verde”. Gazul inflamabil și riscurile de siguranță sunt obstacole importante.

Există promisiuni de investiții semnificative în acest sector în SUA și Europa, dar până acum a existat o situație de tip „oul și găina”: nu există cerere de mașini pe hidrogen din cauza lipsei stațiilor de alimentare.

În California, proprietarii de mașini pe hidrogen se confruntă cu dificultăți, precum închiderea stațiilor de alimentare și creșterea costului hidrogenului în ultimele două luni.

Situația din Spania – două modele disponibile și opt stații publice funcționale

Un raport al Agenției Internaționale pentru Energie Regenerabilă sugerează că Spania ar putea deveni unul dintre cei mai mari producători de hidrogen verde ieftin până în 2050. Conform estimărilor, costul producției ar putea scădea la 0,80 dolari pe kilogram.

În Spania, modelele Hyundai NEXO și Toyota Mirai sunt disponibile. Există opt stații publice funcționale cu alimentare pe hidrogen în orașe precum Madrid și Sevilla, precum și 12 stații private în construcție.

Cehia – un plan în trei etape pentru următorii 20 de ani

Guvernul ceh a adoptat o strategie actualizată pentru dezvoltarea infrastructurii de hidrogen, formulată în trei etape ce vizează anii următori. Prima etapă, Local Islands, se va desfășura până în 2030, iar obiectivele vor crește gradual.

Cehia aspirează să devină un actor important în cadrul eco-sistemului european al hidrogenului, planificând importul de hidrogen verde.

Etapa a treia se concentrează pe producția de hidrogen cu emisii reduse de carbon, folosind tehnologii avansate.

Bulgaria – proiecte ambițioase în teorie, dar cu realizări limitate

În Bulgaria există o singură mașină pe hidrogen, dar sunt planificate investitii în valoare de miliarde de euro legate de hidrogen.

Strategia bulgară se axează pe producția de hidrogen verde, iar proiectele sunt în stadii incipiente.

Cel mai important proiect preconizat este construcția unei conducte de hidrogen între Salonic și Sofia, finanțată de UE.

Proiectul vizează extinderea infrastructurii și integrarea acesteia în rețeaua energetică europeană.

Există și inițiative pilot pentru producția de hidrogen, dar provocările rămân semnificative.

Proiectul PULSE este o colaborare internațională menită să susțină jurnalismul transfrontalier, co-finanțat de Comisia Europeană, implicând parteneriate cu diverse organizații media din Europa.