V otázke ochrany životného prostredia sa čoraz viac dostávajú do popredia vozidlá na alternatívny pohon, ktoré sú nízkoemisné a ich motor nepoháňajú fosílne palivá. Jednou zo sľubných možností či už v železničnej, ale i automobilovej doprave je vodíkový pohon.
Mnohé veľké automobilky a výrobcovia iných dopravných prostriedkov v spolupráci s vedcami z celého sveta dnes experimentujú s rôznymi surovinami, ktoré by vedeli nadobro nahradiť fosilné palivá. Okrem hybridných a plug-in vozidiel sa čoraz viac skloňuje vodíkový pohon.
Francúzska spoločnosť Alstom ešte v priebehu minulého roka dodala do Nemecka dve súpravy vlakov Coradia iLint na vodíkový pohon, ktoré jazdia na 100 kilometrovej trase v spolkovej krajine Dolné Sasko. Takýto model pohonu predstavuje jednu z najekologickejších možností prepravy.
Záujem o použitie vodíka v doprave je veľký
Dolné Sasko si rovno objednalo ďalších 14 vlakov s nulovou produkciou emisií do roku 2021. O ekologickejší spôsob hromadnej prepravy prejavili záujem aj Nórsko, Kanada, Dánsko, Francúzsko či Holandsko.
Autám na vodíkový pohon sa už zopár rokov intenzívne venujú aj významné automobilky ako Hyundai, Toyota či Volkswagen.
V súčasnosti je veľkou bariérou áut na vodíkový pohon ich vysoká cena. Hlavným dôvodom je použitie veľkého množstva drahej platiny pri ich výrobe.
Vlaky na vodíkový pohon neprodukujú škodliviny
Oproti elektrickým či dieslovým vlakom, sú vlaky na vodíkový pohon mnohonásobne drahšie. Je však otázne, či v porovnaní s prevádzkovými nákladmi a nákladmi na obstaranie, by sa v konečnom dôsledku viac neoplatilo jednorazovo investovať “do hudby budúcnosti“ v podobe ekologicky čistých vlakov.
„Nákup vodíkového vlaku je drahší, ale jeho prevádzka lacnejšia,“ uviedol manažér Alstomu Stefan Schrank pre agentúru AFP.
Vlaky dosahujú maximálnu rýchlosť 140 kilometrov za hodinu bez toho, aby do ovzdušia vypúšťali emisie, oxid uhličitý, sadze či prach. Tu treba dodať, že pri súčasnom stave slovenských tratí, by táto rýchlosť plne vyhovovala, keďže iba na vymedzených úsekoch dosahujú vlaky vyššiu rýchlosť.
Súpravy Coradia iLint prejdú približne 1000 kilometrov na jednu nádrž vodíka, čo je podobný dojazd ako spáli aj väčšina dieselových vlakov.
Slovensko je opäť o krok pozadu
Tak ako vysoká cena hybridných či plug-in vozidiel na Slovensku negatívne ovplyvňuje kúpnu silu, podobná situácia sa týka aj vlakov na vodíkový pohon. Nasadoprava.sk sa zaujímala, či sa Ministerstvo dopravy a výstavby SR (MDV SR) nechce pripojiť k takejto ekologickej výzve a obnoviť železničný park vlakmi na vodíkový pohon namiesto nakupovania starých dieslových vozňov do regiónov.
Odpoveď rezortu dopravy, však ničím neprekvapila. Ministerstvo informovalo, že vlaky na vodíkový pohon sú témou budúcnosti.
„Výroba a zaobstaranie takýchto jednotiek je dnes finančne veľmi náročné. Zároveň treba zabezpečiť ich obsluhu a prispôsobiť sa technickým a bezpečnostným parametrom, ktoré sú úplne odlišné, než aktuálne využívané elektrické alebo motorové vlakové súpravy,“ reagovalo MDV SR.
Aj napriek tomu, že si rezort uvedomuje potrebu znižovania emisií, „v slovenských podmienkach je o tejto problematike aktuálne predčasné hovoriť,“ reagovala Karolína Ducká, hovorkyňa MDV SR.
„Rezort dopravy bude sledovať praktické využitie a spoľahlivosť takýchto súprav a skúsenosti z prevádzky ukážu, či je toto optimálna cesta do budúcnosti,“ uzavrelo ministerstvo.
Ducká dodala, že v súčasnosti už rezort rokuje o projektoch týkajúcich sa ekologickejšieho cestovania s Ministerstvom životného prostredia SR a Svetovou bankou o možnostiach ich financovania.
Upozornila však, že: „Bez dostatočného finančného krytia a preverenia technickej spôsobilosti takýchto vlakov v slovenských podmienkach je o tejto problematike aktuálne predčasné hovoriť.“
Slovenskí vedci pracujú na výrobe vodíka z vody
Ako vnímajú dopravné prostriedky na vodíkový pohon sa Nasadoprava.sk opýtala aj vedcov zo Slovenskej Akadémie Vied (SAV). Tí v reakcii uviedli, že tieto vlaky sú skutočne ekologicky čisté, pričom predstavujú vhodnú alternatívu v preprave.
„Vodíkové vlaky sú vybavené palivovými článkami, ktoré produkujú elektrickú energiu zlučovaním vodíka a kyslíka. Emisiami tohto procesu sú iba para a voda. Nadbytok energie sa skladuje v akumulátoroch na palube vlaku,“ vysvetlil profesor Ján Dusza zo SAV.
Ducza definoval tri najväčšie výzvy vedcov v tejto oblasti:
- Výrobu vodíka napríklad z vody, čo by bolo veľmi ekonomické
- Uskladňovanie vodíka
- A vývoj akumulátorov na uskladnenie už vyrobenej energie
Taktiež zdôraznil, že vedci už našli a ďalej zdokonaľujú nový, lacný a efektívny spôsob, ako rozdeliť vodu na vodík a kyslík. „Čo by mohlo v budúcnosti znamenať, že dokážeme vyrábať viac čistého vodíka na vodíkové palivá,“ uviedol profesor.
„Vodík je najčistejší primárny zdroj energie, ktorý máme na Zemi,“ hovorí člen výskumného tímu Paul C. W. Chu. „Voda by mohla byť najväčším zdrojom vodíka, keby sa dala prerušiť jeho silná väzba s kyslíkom v nej pomocou katalyzátora.“
„Na rozdelenie vody na vodík a kyslík sú potrebné dve reakcie – jedna pre každý prvok. Doteraz však bol problémom účinný katalyzátor pre kyslíkovú časť rovnice. Používali sa katalyzátory zo vzácnych kovov, ako je irídium, platina alebo ruténium, ktoré sú drahé. Teraz však vedci prišli s katalyzátorom vyrobeným z metafosforečnanu železnatého a vodivej niklovej penovej platformy, ktorý je efektívnejší a lacnejší než existujúce riešenia. V testoch vykázal pôsobivú trvanlivosť – bez ťažkostí mohol pracovať 20 hodín (asi 10 000 cyklov),“ vysvetľujú vedci zo SAV.
Výhody vodíkových vlakov sú nepopierateľné
Použitím novej metódy možno vyrábať vodík bez vytvárania odpadového uhlíka. Pri existujúcich výrobných metódach, ako je úprava metánu a splyňovanie uhlia, sa tomu nedá vyhnúť.
„Nepotrebujeme elektrické vedenie pozdĺž trate, čo je veľmi nákladné. Vlak bude podobne ekologicky ako klasicky elektricky,“ vyzdvihol profesor ďalšiu z výhod používania vlakov na vodíkový pohon.
Vedci so SAV informovali, že sa už dlhodobo venujú výskumu materiálov, perspektívnych pre výrobu vodíka a použitie v lítiových baterkách, ktoré sa používajú v týchto vlakoch na uskladňovanie zvyškovej generovanej elektrickej energie.
„Samozrejme, že použitie vodíka, tak isto ako aj iných horlivých plynov je v nejakom zmysle nebezpečne, resp. môže ľahšie dôjsť k výbuchu. Ale stále to závisí na spôsobu uskladňovania vodíka. Aj keď ide o nejaký skvapalnený či len stlačený – plynové nádrže posledných generácii, ich používanie v priemysle či vlakoch sú vyvinuté tak, aby zabezpečili maximálne možnú bezpečnosť ich použitia,“ odpovedal vedec na otázku bezpečnosti vodíkových vlakov.
