By stworzyć nowy, zielony system energetyczny, konieczna jest transformacja obecnego, a to wymaga niezawodnych i stabilnych źródeł energii. Uniwersytet we francuskim Lorraine w swoim centrum badań wodorowych (ULHyS) zajmuje się obecnie tematami związanymi z zastosowaniem wodoru, od metod jego produkcji, po dystrybucję.
Pięciu przedstawicieli ULHyS zaproszonych zostało do odwiedzenia stacji tankowania wodoru FaHyence, która znajduje się w Sarreguemines we Francji. Uruchomiona w 2017 roku jest pierwszą stacją tankowania tego paliwa w Europie, która produkuje wodór na miejscu i wykorzystuje do tego energie odnawialną. Znajdująca się tam instalacja do elektrolizy wody zasilana jest zieloną energią dostarczaną przez francuskiego operatora energetycznego EDF.
Znajdująca się na miejscu instalacja ma wydajność 40 kg wodoru na dzień, co pozwala na zatankowanie 20-25 pojazdów do ciśnienia 350-430 barów dziennie. Przekłada się to na około 300 km zasięgu na jednym takim tankowaniu.
Nie jest to jedyna stacja tankowania wodoru we Francji. W całym kraju znajdują się cztery takie instalacje. Druga to działająca od 2018 roku stacja HyWay w Grenoble, której operatorem jest CEA (francuska Komisja Energetyki Alternatywnej i Atomowej) oraz dwie kolejne stacje w Rodez i Nantes, które obecnie są jeszcze w budowie.
FaHyence to wynik współpracy EDF, EIFER, McPhy, Symbio Fcell oraz Zgromadzenia Miejskiej Konglomeracji Sarreguemines (CASC). Na terenie miasta jeździ około dziesięciu pojazdów na wodór – przede wszystkim elektryczny Renault Kangoo ZE z zainstalowanymi przez Symbio Fcell ogniwami paliwowymi.
Samochody te wyposażone są w ogniwa z membraną z elektrolitu polimerowego, co pozwala im pracować przy wykorzystaniu czystego wodoru. Dzięki temu nie emitują żadnych gazów cieplarnianych. Zasięg takiego auta wynosi około 350 km, z czego 200 km samochód przejeżdża na naładowanych ogniwach litowo-jonowych o pojemności 33 kWh, a dodatkowe 150 km dzięki 5 kWh instalacji wodorowej. Samochód jednorazowo tankuje się do 1,8 kg wodoru pod ciśnieniem 350 barów.
Stacja nie jest w pełni darmowa, ale każdy, kto zgłosi się do CASC będzie mógł za darmo tankować wodór z tej instalacji. Konsekwencje tego są istotne dla małego miasteczka – władze miejskie zaczynaj mocniej inwestować w wodorową flotę pojazdów użyteczności publicznej. Oprócz pojazdów miejskich w Sarreguemines tankują także niemieccy i belgijscy właściciele aut na wodór.
FaHyence jest częścią europejskiego projektu H2ME, który finansowany jest ze środków wspólnej inicjatywy na rzecz popularyzacji wodoru i ogniw paliwowych. W ramach tego projektu planuje się budową 49 stacji tankowania wodoru i wprowadzenie 1400 pojazdów z ogniwami paliwowymi na wodór do wykorzystania.
Edukacja użytkowników, co do tego, jak tankuje się wodór na nowej stacji, nie była kłopotem. Zainstalowany interfejs jest klasyczny i bardzo prosty w obsłudze, szczególnie, że przypomina urządzenia do tankowania paliw kopalnych. Wszystko po to, by zminimalizować czas adaptacji użytkowników do nowego systemu.
Nadal potrzebne są usprawnienia w zakresie ergonomii stacji, ale zasada działania i korzyści pozostaną niezmienne. Zatankowanie do pełna pojazdu zajmuje zaledwie około czterech minut – to nic w porównaniu z czasem koniecznym do naładowania ogniw w samochodzie elektrycznym. To główna zaleta wykorzystania tego paliwa.
W stacji zintegrowano alkaliczny elektrolizer do wody o wydajności 1,8 kg/h. System zużywa 50 litrów wody na jeden kilogram wyprodukowanego wodoru. Za elektrolizerem znajduje się dwustopniowa sprężarka – pierwsza pracuje z ciśnieniem do 30 barów, a druga do 420 bar. Drugi stopień sprężania wyposażony jest w chłodziarkę do wodoru (do -20 °C) i jest w stanie napełnić instalacje aut, które magazynują wodór pod ciśnieniem do 700 barów (wspominany wyżej Renault Kangoo pracuje jedynie przy połowie tego ciśnienia). Z wyższym ciśnieniem (700 bar) pracują auta, takie jak Toyota Mira, Honda Clarity Fuel Cell czy Hyundai Nexo i dzięki wyższemu ciśnieniu osiągają większy zasięg, nawet do 450 kilometrów na jednym tankowaniu.
System chłodzenia na stacji potrzebny jest do przyspieszenia tankowania. Bez niego napełnienie wodorem zbiornika zajęłoby siedem, a nie cztery minuty. – Technologia wodorowa sam w sobie nie jest czynnikiem, który nas hamuje – wyjaśnia Christian Hector, szef działu technicznego CASC i inicjator projekty FaHyence. – Najbardziej ograniczającym nas elementem jest elektrolizer. Przy średnio 2,2 tankowaniach dziennie wykorzystujemy zaledwie około 5% wydajności elektrolizera. Stacja w związku z tym nie jest optymalnie wykorzystana, a co za tym idzie koszty eksploatacji, w przeliczeniu na ilość tankowań, są wysokie. Koszty wodoru zależą od wielu czynników. W Sarreguemines kształtują się na poziomie 10 euro/kg, a średnia narodowa do 6 euro/kg. Jeden kilogram wodoru pozwala na przejechanie około 100 kilometrów.
By stacja była opłacalna ekonomicznie, należałoby tankować na niej 30 aut dziennie. – Ale nie zyski finansowe były motywacją do realizacji tego projektu – mówi Hector. – Celem było sprawdzenie elektromobilności w kontekście transgranicznym, a także sprawdzenie gotowości technologicznej systemów wodorowych wyposażonych w lokalny elektrolizer.
Nawet jeżeli przyszłość stacji po 2020 roku, gdy zakończy się wsparcie finansowe, jest niejasna, to jej cele zostały zrealizowane, dzięki zaangażowaniu CASC i ludzi takich jak Hector.
Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.