Výrobcovia vozidiel a regulačné orgány prijímajú významné rozhodnutia v prospech obnoviteľnej energie, najmä v sektore dopravy. Hoci niet pochýb o tom, že elektrické batérie sa najlepšie hodia do malých osobných vozidiel, u autobusov zatiaľ nepadol konečný verdikt.
Čím väčšie vozidlo o to väčšia pravdepodobnosť, že životaschopnejšou alternatívou pohonu by mohli byť vodíkové palivové články. V Európe je aktuálne aspoň 150 autobusov na palivové články a plány sú na vyše 1200 takýchto vozidiel do roku 2025. Priekopníkmi sú Spojené kráľovstvo, Holandsko, Luxembursko, Fínsko, Poľsko a Nórsko. Iné krajiny, ako napríklad Slovensko, nechcú príliš zaostávať.
Palivové články však tiež majú svoj batôžtek nevýhod, napríklad sú stále spojené s vysokými nákladmi. Na druhej strane sa ukázalo, že elektrické batérie sú pre väčšie vozidlá a dlhšie dojazdy menej vhodné. Budú teda autobusy budúcnosti jazdiť na elektrické batérie alebo vodík?
Ako na tom sme
Na celom svete je vyše 8,5 milióna osobných vozidiel s nulovými emisiami. Treba priznať, že autobusy na palivové články sú ešte iba vo fáze nábehu. Odhaduje sa, že koncom roka 2021 existuje len deväť modelov. V dostupnosti modelov vedie Čína, po nej nasleduje Európa a potom USA.
Dalo sa to v podstate očakávať, keďže USA, Spojené kráľovstvo a ďalšie veľké ekonomiky propagujú prechod na čisté energie. Zdá sa však, že tento celosvetový trend motivuje aj krajiny, ktoré trochu zaostávajú, aby zvýšili úsilie.
Máme tu napríklad slovenský pavilón na nedávno otvorenej výstave Expo Dubaj 2020. Svoju premiéru tu malo vodíkové športové auto, ktoré akoby pripravilo pôdu pre ďalšie eso v rukáve – slovenský vodíkový autobus. Už vopred informovali, že nový dizajn vyriešil niekoľko existujúcich problémov, vrátane vysokého tlaku palivových článkov, ktorý predstavoval riziko výbuchov.
Medzitým už spoločnosť Mobility & Innovation a.s. (M&I) so sídlom na Slovensku, prijala prvú zásielku systémov palivových článkov od firmy Loop Energy. Je to súčasťou komerčnej zmluvy v hodnote 1,9 milióna dolárov s trvaním dva a pol roka. M&I do svojich 8-metrových tranzitných autobusov implementuje systém palivových článkov.
Ani Malta nechce veľmi zaostať. Slnečné súostrovie, známe ako raj pre stovky online kasín, sa začína viac angažovať v sektore bezemisnej dopravy, aktuálne sú tu v skúšobnej prevádzke elektrické autobusy. Dopravná spoločnosť chce vyskúšať, ako sa tieto elektrobusy osvedčia v špecifických podmienkach na Malte. Podľa predsedu spoločnosti Malta Public Transport (MPT) Felipeho Cosmena je táto iniciatíva len jedným z riešení, ktoré skúmajú.
Nevýhody elektrických autobusov
Elektrické batérie v súčasnosti predbiehajú palivové články o míle. V tejto oblasti prebieha intenzívny výskum, preto sa batérie vyrábajú rýchlejšie a úspornejšie. Existuje tiež viac typov a kombinácií batérií ako palivových článkov. Tieto faktory poskytujú výrobcom elektromobilov viac možností na vyváženie nákladov a výkonu.
Napriek náskoku a výhodám efektívnosti technológie batérií však i tie najlepšie, aké v súčasnosti máme, lítium-iónové batérie, dodávajú len asi 1% hustoty energie, ktorú by ste získali z benzínu alebo nafty. Preto sú najvhodnejšie pre menšie a ľahšie vozidlá. Veľkosť a hmotnosť batérií, spolu s dojazdom, sú pri väčších vozidlách menej atraktívne.
Súčasné elektrobusy majú dojazd 190 kilometrov, čo je na celý deň málo, najmä v mestských oblastiach. Existuje už aj technológia na dobíjanie batérií počas pohybu vozidla, napríklad bezdrôtovo dobíjané elektrické autobusy Milton Keynes. Využívajú platne zabudované do vozovky na autobusových zastávkach.
Takáto pouličná infraštruktúra je však drahá a zaťažuje miestnu rozvodnú sieť. Schodnejším riešením je pomalé nabíjanie elektrobusov cez noc pomocou 30-60 kW nabíjačiek, ktoré trvá tri až štyri hodiny. Len pre lepšiu predstavu — vytvorenie nového depa pre 50 elektrobusov by si vyžadovalo pripojenie asi 2,5 MW. V centrách miest, kde sú rozvodné siete často dosť vyťažené, to môže byť priveľa.
Miesto pre palivové články
Autobusy na vodíkový pohon dokážu vyriešiť niektoré nedostatky, s ktorými zápasia väčšie elektromobily. Napríklad majú dojazd až 400 kilometrov, čo sa rozhodne lepšie hodí do celodennej prevádzky než 190 km, ktoré sú zatiaľ maximom elektrických batérií. Palivové články sa dajú rýchlo dotankovať aj v depe. Výroba vodíka kladie stabilnejšie požiadavky na sieť ako nabíjanie veľkých elektrických batérií.
Palivové články však v žiadnom prípade nie sú bez nedostatkov. Najvýraznejším problémom áut na vodík sú vysoké náklady, ktoré asi tak skoro neklesnú. Vodiči vodíkových áut už teraz platia od 9 do 12 eur za každých 100 kilometrov, čo neobstojí v konkurencii elektromobilov, ktoré spravia 100 km za dve až sedem eur, podľa ceny elektriny v oblasti.
Ďalším faktorom je, že počiatočné náklady na autobusy s palivovými článkami sú stále vyššie ako na elektromobily, hoci klesajú a pravdepodobne sa čoskoro vyrovnajú.
Počiatočné náklady a počet najazdených kilometrov nie sú všetko
Počiatočné náklady a dojazd oboch modelov sa môžu jedného dňa vyrovnať. Keď bude rásť objem a dopyt, bude viac záležať na faktoroch ako integrácia energie na iné účely. Elektrina už má robustnú infraštruktúru na nabíjanie batérií. Elektrina poháňa aj naše domovy a je nepravdepodobné, že by sa čoskoro vytratila.
Asi najreálnejšou možnosťou integrácie vodíka do nášho každodenného života je jeho použitie na vykurovanie domácností namiesto metánu. Zemný plyn totiž stojí v ceste k dosiahnutiu čistých nulových emisií uhlíka.
Kým budeme schopní široko využívať vodík v domácnostiach a na cestách, musíme vyriešiť otázku spoľahlivosti dodávateľského reťazca. Náklady na prevádzku flotily autobusov na vodíkový pohon sú stále veľmi vysoké, keďže výroba použiteľného vodíka je vysoko neefektívna. Je to trochu ironické: vodík je totiž jedným z najrozšírenejších prvkov na Zemi.
Vodík sa dá pohodlne vyrábať napríklad elektrolýzou. V Birminghame majú zariadenie na tankovanie ekologických vozidiel pri elektrárni na biomasu s výkonom 9 MW, ktorá využíva odpadové drevo. Jej jednotky na elektrolýzu vyrábajú vodík, ktorý v Birminghame poháňa autobusy s palivovými článkami.
Zatiaľ nie je jasné, či budúcnosť dopravy s čistou energiou bude v elektrických batériách alebo palivových článkoch. Pokrok v každej technológii znižuje neefektívnosť, takže obe si môžu nájsť miesto v mobilite budúcnosti.
