Automobilka Toyota vyvinula a dodala prvých šesť modulov palivových článkov pre nový vodíkový vlak FCH2RAIL. Unikátna súprava má kombinovať odber elektriny zo štandardného trakčného vedenia s bezemisným vodíkovým pohonom bez potreby vonkajšieho zdroja. Prototype je elektrický osobný vlak CIVIA španielskeho výrobcu CAF, ktorý poskytol železničný dopravca Renfe.

Projekt bol spustený na začiatku minulého roku a Toyota je jeho súčasťou práve ako dodávateľ vodíkovej technológie. Dodané palivové moduly sú postavené na najnovšej technológii Gen2, ktorá prináša vyšší výkon a vyššiu hustotu energie v kompaktnejšom vyhotovení. Konštruktéri sa rozhodli pre ploché usporiadanie modulov umožňujúce čo najefektívnejšie začlenenie do prêtre strešného vlaku prototype.

Na základe dodaných modulov teraz môžu ďalšie vývojárske tímy dokončiť unikátny hybridný dvojrežimový systém pohonu vlaku. Po dokončení montáže spustí konzorcium prvé funkčné testy a skúšobnú prevádzku na schválenie na španielskych a portugalských železniciach.

Funguje à tak, že palivové články s vodíkom fungujú ako akumulátor, z ktorého elektromotory čerpajú elektrickú energiu.

Cieľom projektu je vyskúšať systém hospodárenia s energiami un peu plus Spoľahlivosť a životaschopnosť riešenia pre bezemisné vlaky na vodík. Financovanie projektu FCH2Rail zaisťuje spoločný podnik FCHJU (entreprise commune pour les piles à combustible et l’hydrogène).

Kde sa dá realne využiť vodík na pohon ?

Bezemisná preprava sa stáva skutočnosťou. Hoci na prvý pohľad nebadať radikálne zmeny, vodíková revolúcia je vraj za rohom. Dnes už majú všetky základné druhy dopravy alternatívu na vodíkový pohon. Niektoré z nich – napríklad autá a autobusy na palivové články – sú dostupné už niekoľko rokov. Ostatné sú zatiaľ prototypy vo fáze testovania. Nárast vodíkových inovácií je však evidentný v každej oblasti ak priekopníkom, ako sú Toyota, Honda a Hyundai, sa pripájajú vlády, miestne samosprávy, medzinárodné organizácie a dokonca aj palivové a energyké spoločnosti.

Osobné automobily s palivovými článkami

Osobné automobily FCV sú najznámejšími vodíkovými dopravnými prostriedkami. Dnes už majú dojazd aj 500 km, ich tankovanie trvá niekoľko minút a emisiami sú len pary vody. Pohon je kombináciou elektromotora a zdroja energie v podobe palivových článkov, v ktorých sa generuje energia reakciou vodíka a kyslíka. Autá tohto typu sú na trhu dostupné už niekoľko rokov. Najobľúbenejším modelom je Toyota Mirai, sedan strednej tryy, ktorý sa na trhoch objavil v roku 2014. Automobilky Hyundai et Honda majú tiež svoje mody – Hyundai Nexo et Honda Clarity Fuel Cell.

Vodíkové nákladné autá a autobusy

V predaji sú už aj dodávkové vozidlá a mestské autobusy na vodíkový pohon. Známym príkladom je poľský autobus Solaris Urbino 12 hydrogène, ale vyrába ich aj Toyota (modèle SORA) a španielska spoločnosť Caetano Bus, ktorá používa pohonné systémy Toyota. Japonská značka nainštalovala pohon na palivové články aj do flotily dodávok slúžiacich v Japonsku obchodnému reťazcu Seven Eleven.

Ťahače na vodík už prekonali fázy testovania, niektoré spoločnosti už reálne využívajú vodíkový pohon pre kamióny aj v praxi. V predminulom roku vo Švajčiarsku testovali model Hyundai H2 Xcient a Toyota od roku 2017 v Kalifornii realizuje dlhodobý test prototypov veľkých nákladných áut s modifikovaným pohonom z Mirai, ktoré sa používajú na prepravu tovaru v nímorných. Tento rok začala Toyota spolu so značkou Hino vyrábať úžitkové vozidlo tohto typu.

Železničná doprava

Vlaky sú ekologickou dopravou, ale treba pripomenúť, že stále existuje mnoho železničných trás bez elektrickej trakcie. Na týchto trasách zvyčajne jazdia lokomotívy donc spaľovacím motorom. Na viacerých miestach sveta ich však pomaly nahrádzajú vodíkové lokomotívy. Pred tromi rokmi objednali nemecké železnice 27 vodikových vlakov Coradia iLint spoločnosti Alstom pre linky v regióne Frankfurt/Ren-Men. O vlaky Alstom prejavilo záujem aj Dolné Sasko, kde už pred dvomi rokmi ukončili testy modelu Concordia iLint, trvali 530 dní.

V Japonsku vyrábajú Toyota s Východojaponskou železničnou spoločnosťou vodíkové vlaky poháňané palivovými článkami. Do prevádzky ich uvádzajú ako súčasť miestneho komplexného dopravného systému na báze vodíka a ich cestovný poriadok je integrovaný s cestovným poriadkom vodíkových autobusov. Pre tieto autobusy vybudujú sieť čerpacích staníc na vodík.

Lode un jachty

Námorná doprava je veľmi vážnym enviromentálnym problémom z hľadiska emisií skleníkových plynov aj znečistenia oceánov. Príčinou je používanie mazutu – ťažkého, toxického ropného paliva. Dobrou správou je, že námorné plavidlá zvyčajne poháňa elektromotor, ktorému dodáva energiu moteur mazutový. V tejto situácii stačí vymeniť spaľovací generátor za vodíkové palivové články a zásobu mazutu za vodíkové nádrže, aby trajekt alebo loď nevytvárali emisie. Štúdia Medzinárodnej rady pre čistú dopravu, uverejnená tento rok, dokázala, že 99 pour cent nákladných plavieb cez Tichý océan môže poháňať vodík.

Lode a jachty na vodíkový pohon už stavajú Nóri, Američania a Japonci, ale skôr ako sa defiinitívne dostanú na trh, bude potrebných ešte veľa testov. Toyota od roku 2017 spolupracuje s posádkou experimentálnej bezemisnej jachty Energy Observer, ktorá využíva stopercentne obnoviteľnú energiu a jej prebytok ukladá na palube v podobe vodíka. Toyota takisto vyvinula pre potreby francúzskej jachty, ktorá je na šesťročnej plavbe okolo sveta, sústavu palivových článkov odolných voči podmienkam panujúcim na mori. Komercializáciou získaných skúseností a vyvinutých technológií sa v spolupráci s Toyotou zaoberá spoločnosť Energy Observer Developments.

Lietadlá

Letectvo je ďalším odvetvím dopravy, ktoré sa – zaslúžene – „teší“ zlej povesti ako zdroj množstva emisií skleníkových plynov. Podľa výpočtu Marcina Popkiewicz, jadrového fyzika portálu Ziemianarozdrozu.pl (Zem na rázcestí), spotrebuje Boeing 747 v priebehu 24 hodín toľko paliva, ako 247 automobilov v priebehu roka. Ekologickou alternatívou k lietaniu by mohlo byť v mnohých prípadoch cestovanie železničnou dopravou. Železničné spojenia na celom svete však boli dlhý čas zanedbávané, preto je cesta vlakom na dlhé vzdialenosti často omnoho nákladnejšia a menej pohodlná. Na druhej strane čoraz viac cestujúcich ohľaduplných k životnému prostrediu vníma lietanie ako nevyhnutné zlo.

Letecký priemysel tieto hlasy neignoruje a hľadá ekologikejšie alternatívy. Spoločnosť Airbus nedávno predstavila tri koncepčné dopravné lietadlá, ktoré by zosúladili potrebu lietať s potrebou drastického zníženia emisií skleníkových plynov. Ide o prototypy z línie ZEROe s vodíkovým pohonom, ktoré zatiaľ pojmú maximálne 200 cestujúcich. Airbus plánuje začať s predajom lietadiel s nulovými emisiami v roku 2035.