U potrazi za alternativama fosilnim gorivima i rešenjima koja mogu dugoročno da obezbede održivu mobilnost, auto-industrija se sve češće okreće vodoniku kao potencijalnom konkurentu ili čak nasledniku električnih vozila sa baterijama.
Iako su litijum-jonske baterije trenutno dominantna tehnologija u elektrifikaciji vozila, sve više stručnjaka postavlja pitanje: da li će u budućnosti automobili na vodonik preuzeti primat?
Kako funkcionišu vozila na vodonik?
Vozila na vodonik uglavnom koriste tehnologiju gorivih ćelija. U njima se vodonik dovodi do ćelije gde dolazi do hemijske reakcije sa kiseonikom iz vazduha, pri čemu se proizvodi električna energija koja pokreće elektromotor.
Jedini nusprodukt ovog procesa je čista vodena para. U vožnji, takvi automobili se ponašaju kao klasična električna vozila – tihi su, imaju dobar obrtni moment i ne emituju štetne gasove.
Drugi način upotrebe vodonika je direktno sagorevanje u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Iako se na ovaj način može iskoristiti postojeća tehnologija SUS motora (uključujući i Wankel motore), efikasnost je niža u poređenju sa gorivim ćelijama.
PROČITAJTE JOŠ:
Mogu li gorivne ćelije u budućnosti da budu zamena za baterije i rudarenje litijuma?
Ovo su tipovi automobilskih baterija – Litijum-jonske nisu jedino rešenje
Šta ćemo sa milionima auto baterija kada dotraju?
Ipak, ova tehnologija se istražuje kao prelazno rešenje jer ne zahteva potpunu promenu postojeće infrastrukture i proizvodnih procesa. Još jedna prednost ovakvog koncepta je mogućnost očuvanja klasie sportskih, a posebno supersportskih, kakvi su i do sada bili – sa motrima sa unutrašnjim sagorevajem koji proizvode buku.
Brzina punjenja i domet – prednost vodonika
Jedna od glavnih prednosti vodonikovih vozila je vreme punjenja. Za razliku od električnih automobila sa baterijama kojima je često potrebno 30 minuta do nekoliko sati da se napune, rezervoar vodonika može se dopuniti za 3 do 5 minuta, što je uporedivo sa točenjem benzina. Pored toga, domet vodoničnih vozila često prelazi 500 km, što ih čini pogodnijim za duža putovanja.
Ekološki aspekt – nema jednostavnog odgovora
Na papiru, vodonik izgleda kao savršeno gorivo: najzastupljeniji je element u svemiru, a emisije tokom vožnje su nula. Ipak, pravi izazov leži u proizvodnji vodonika. Trenutno se većina vodonika dobija reformingom prirodnog gasa – procesa koji emituje značajne količine CO₂.
Postoji i opcija proizvodnje “zelenog vodonika” putem elektrolize uz korišćenje obnovljivih izvora energije, ali taj proces je skup i energetski zahtevan.
Slično se može reći i za električne automobile sa baterijama. Iako ne emituju štetne gasove tokom vožnje, njihova proizvodnja, a naročito ekstrakcija litijuma, kobalta i nikla, ostavlja veliki ekološki otisak.
Reciklaža baterija je još uvek tehnološki i ekonomski izazovna, dok zagađenje tokom rudarenja i proizvodnje baterijskih ćelija nije zanemarljivo.
U slučaju pronalaska ekološkog izvora energije, kao na primer nuklearna energija uz manje količine nuklearnog otpada, vodonik bi bio u značajnoj prednosti u odnosu na baterijski pogon.
Tehnološka ograničenja i infrastruktura
I baterije i vodonik imaju sopstvene infrastrukturne izazove. Mreža brzih punjača za električna vozila se ubrzano širi, ali i dalje ne zadovoljava potrebe svih korisnika. S druge strane, vodonične stanice su izuzetno retke i skupe za instalaciju i održavanje, što trenutno ograničava masovno usvajanje ove tehnologije.
Još jedan problem je skladištenje vodonika – u pitanju je gas koji mora da se čuva pod visokim pritiskom ili u tečnom obliku na ekstremno niskim temperaturama, što zahteva naprednu tehnologiju i povećava troškove.
Dosadašnji pokušaji i rezultati
Veliki proizvođači automobila već godinama testiraju vodonik kao alternativu. Toyota Mirai i Hyundai Nexo su najpoznatiji komercijalni modeli vozila sa gorivim ćelijama, dok BMW i Honda takođe razvijaju sopstvene prototipove.
U isto vreme, Toyota i Yamaha su prikazali i prototip SUS motora koji koristi vodonik kao gorivo, ali je jasno da je ta tehnologija još daleko od masovne primene.
Baterije – tehnologija koja sazreva
Za razliku od vodonika, litijum-jonske baterije su već masovno prisutne i doživljavaju brzi razvoj. Energetska gustina se povećava, vreme punjenja se smanjuje, a tehnologije poput solid-state baterija najavljuju dodatne pomake u sigurnosti, težini i kapacitetu. Proizvodnja baterija se sve više oslanja na obnovljive izvore, a reciklaža se usavršava.
Koja tehnologija ima više smisla?
U ovom trenutku, baterijska električna vozila imaju jasnu prednost u pogledu dostupnosti, razvijenosti infrastrukture i ukupne efikasnosti. Međutim, vodonik bi mogao da preuzme primat u segmentima gde baterije imaju ograničenja – kao što su teška komercijalna vozila, autobusi, kamioni i železnički i brodski transport. U tim oblastima, brzina punjenja, domet i težina sistema igraju ključnu ulogu.
Zaključak – baterije sada, vodonik možda sutra
Iako vodonik ima potencijal da u budućnosti postane ključni deo energetske tranzicije u auto-industriji, trenutno je tehnologija baterija praktičnija i dostupnija. Ipak, uz dalji razvoj infrastrukture, pad cena proizvodnje zelenog vodonika i inovacije u skladištenju, vodonik bi mogao da postane ozbiljna alternativa ili dopuna baterijama.
Umesto odabira ili – ili, verovatnije je da će budućnost mobilnosti biti mešavina više tehnologija, svaka prilagođena svojoj primeni.
