Mașină electrică sau cu hidrogen? Răspunsuri pentru fiecare

Există miliarde de oameni pentru care o lume fără poluare generată de trafic sună aproape ca un miracol. Și mai există o generație care vine și pentru care străzile curate și orașele în care se poate respira vor fi normalitate.

Între aceste două tablouri stă competiția pentru trecerea industriei automobilelor de la combustibilii fosili la alimentarea fără noxe. Iar această ecuație implică – în prezent cel puțin – două variante de alimentare: electrică și cu hidrogen. Din perspectiva specialiștilor, a producătorilor și a utilizatorilor, fiecare are argumente și puncte slabe. Așadar, care este starea actuală a domeniului care promite să se „detoxifice” și astfel să dea o șansă la viață atâtor oameni pe care poluarea generată de trafic îi ucide înainte de vreme?

Simplitate de funcționare versus rapiditate de încărcare

Despre mașinile cu hidrogen se vorbește adesea ca fiind potențiali rivali ai mașinilor electrice. Se aude destul de des că viitorul se află în mod clar în hidrogen. Ca și în cazul mașinilor electrice, mașinile cu hidrogen produc zero emisii nocive pe șosea, dar, spre deosebire „concurente”, care necesită un timp destul de mare de reîncărcare, mașinile cu hidrogen pot fi reîncărcate la fel de repede ca o variantă pe benzină sau diesel. Se poate presupune, în aceste condiți, că vor cunoaște un avans spectaculos și că lumea nici nu va apuca bine să construiască stații de încărcare pentru vehicule electrice că acestea nu vor mai fi necesare?

O primă privire realistă arată că, în timp ce mașinile electrice sunt în principiu relativ simple – electricitatea de la rețea este stocată într-o baterie, înainte de a fi convertită înapoi în energie electrică de către sistemele de alimentare ale mașinii, aceasta fiind folosită pentru a alimenta un motor care pune în mișcare roțile mașinii – mașinile cu hidrogen sunt mult mai complexe.

Hidrogenul este pompat în rezervor și stocat la o presiune foarte mare, deoarece este mult mai puțin dens în energie decât benzina/dieselul, așa că trebuie comprimat pentru o cantitate suficientă. Apoi este eliberat în ceea ce este cunoscut sub numele de „pilă de combustie”, iar aici un anod și un catod împart moleculele de hidrogen în protoni și electroni. Protonii devin apă (singura emisie pe drum pe care o produce o mașină cu hidrogen), în timp ce electronii sunt energie electrică pentru alimentarea mașinii, cu o baterie ce stochează această energie electrică înainte de a o transmite motorului care întoarce roțile. O mașină cu hidrogen este, prin urmare, o mică centrală alimentată cu hidrogen.

Mașinile cu acest combustibil pot fi reumplute în câteva minute la o stație de alimentare dedicată și pot merge aproximativ la fel de departe cu un rezervor ca o mașină pe benzină. Hyundai Nexo (alimentat cu hidrogen), de pildă, poate parcurge aproximativ 550 de km cu un plin, ceea ce este aproximativ la fel cu Tesla Model S electric, cel mai bun de acest gen. Potrivit AutomotiveTechnologies, mașinile cu hidrogen sunt de obicei capabile să atingă distanțe chiar mai mari decât „concurentele” electrice, grație densității crescute a combustibilului.

Varianta electrică, mai fiabilă

Este mai bună puterea cu hidrogen sau cea cu energie electrică?

Chiar dacă ambele sunt cu emisii toxice zero, lucrurile sunt clare: în afară de timpul necesar pentru reîncărcare, mașinile electrice sunt mai fiabile decât cele cu hidrogen. Iar argumentele sunt clare: mașinile cu hidrogen sunt complexe și costisitoare de construit (potrivit carwow.co.uk, aceste autovehicule costă mai mult decât prețul cu care sunt vândute); hidrogenul este inflamabil și, prin urmare, periculos dacă nu este depozitat sau manipulat corespunzător; hidrogenul trebuie să fie foarte comprimat pentru utilizare pe drumuri și șosele, iar acest lucru adaugă mai multă complexitate și orice rețea de distribuție a hidrogenului trebuie să se ocupe cu multă atenție de acest gaz cu înaltă presiune; producerea hidrogenului la scară industrială folosește cantități mari de combustibili fosili… cel puțin în prezent – metode regenerabile există, dar sunt mai scumpe, iar hidrogenul este produs în principal folosind metode intensive generatoare de CO2. În aceste condiții, tehnologia din spatele celulelor de combustibil cu hidrogen, sofisticată și costisitoare, face din această variantă de alimentare una mai puțin fiabilă.

În momentul în care se transportă hidrogenul la o stație de alimentare, au loc mai multe pierderi și, chiar dacă se poate ocoli etapa de transport, costul depozitării este mare. Și chiar dacă deja există mașini cu hidrogen care circulă foarte bine în lumea reală, dovedindu-se confortabile și ușor de condus, se estimează că în momentul în care hidrogenul este convertit în electricitate în mașină, doar aproximativ 38% din electricitatea originală este utilizată. Mai sunt și alte obstacole semnificative în calea hidrogenului, în ansamblul unei industrii ale cărei proporții generează automat ideea de profit. De pildă, o persoană care dorește o astfel de mașină trebuie să-și schimbe eventual și locuința și să se mute lângă o stație de alimentare (în Marea Britanie există doar 15…).

Riscul investițional inițial al construirii unei infrastructuri cu hidrogen este mult prea mare pentru o singură companie, așa că abordarea acestei probleme ar necesita o planificare și o coordonare care să reunească guvernele, industria și investitorii. În plus, cele două variante de mașini cu hydrogen existente – SUV-ul Hyundai Nexo și Toyota Mirai – sunt relativ scumpe: aproximativ 50.000 de lire sterline și, respectiv, 69.000 de lire sterline. Totuși, oricât de greu de argumentat ar fi o adoptare pe scară largă a mașinilor cu hidrogen, varianta nu poate fi exclusă.

Lucrurile s-ar putea schimba dramatic în viitor, firește: există discuții despre utilizarea centralelor maritime pentru extragerea hidrogenului din apă, hidrogenul sub formă de pulbere ar putea rezolva multe dintre dificultățile puse în prezent de mașinile cu acest tip de alimentare; se construiesc metode de producere a hidrogenului neutre în CO2. Dar momentan există o mulțime de „poate” în această variantă. Și oricum, acest combustibil are un viitor cert în industriile maritimă, feroviară și în transportul de marfă.

Țintele Asiei pot „răsturna” piața

Pe de altă parte, avantajele mașinilor electrice nu sunt absolute. Lente la reîncărcare, acestea necesită resurse naturale semnificative pentru bateriile lor și nu sunt lipsite de emisii de CO2 dacă electricitatea cu care rulează este generată din combustibili fosili. Reciclarea componentelor și fabricarea vehiculelor și bateriilor contribuie la emisiile de carbon, iar exploatarea multor materii prime necesare construirii mașinilor electrice ridică atât probleme etice, cât și de mediu. Dar chiar și așa, cel puțin în etapa actuală, sunt o perspectivă mai fezabilă decât mașinile cu hidrogen. Iar asta se reflectă în comerțul cu aceste mașini – vânzările sunt în creștere în toată Europa și, conform Global Electric Vehicle Outlook, se vând mai multe în fiecare săptămână din 2022 decât în întregul an 2012.

Spre deosebire de Europa, unde există doar câteva mașini cu hidrogen de vânzare și aproximativ 228 de stații de realimentare, Asia pariază pe acest tip de combustibil. Nu întâmplător: în ciuda popularității tot mai mari, deficitul de componente cheie pentru bateriile mașinilor electrice, inclusiv litiu, nichel și cobalt, ar putea echilibra balanța care în prezent atârnă greu pe acest tip de mașini. Guvernul japonez, de pildă, are în plan 800.000 de vehicule cu hidrogen pe drumurile țării până în 2030. Toyota insistă că aceste mașini sunt la fel de sigure ca și vehiculele convenționale. Producătorul auto japonez a testat mulți ani mașini alimentate cu hidrogen în condiții și temperaturi extreme, pentru a se asigura că pot fi utilizate în siguranță, scrie Euronews. La rândul său, China și-a stabilit un obiectiv foarte ambițios, de 1 milion de astfel de vehicule până în 2035.

Argumentele din dreptul hidrogenului primează în această parte a lumii. Mașinile cu celule de combustie cu hidrogen în locul bateriilor tipice cu litiu-ion de la mașinile electrice oferă o propunere de valoare atractivă, care ar elimina problema sfârșitului ciclului de viață al bateriilor cu litiu. Acest aspect este considerat un plus într-un moment în care există încă o incertitudine cu privire la viitorul acestor baterii (de la mașini, dar și de la panouri solare, telefoane mobile și altele), odată ce nu își mai servesc scopul principal, notează youmatter.world.

De asemenea, conducerea fără emisii poluante, alimentarea rapidă, în 5-10 minute, comparativ cu cel mai bun scenariu de încărcare, de 40 de minute, sau cel mai comun. de 3-6 ore la mașinile electrice, sunt alte câștiguri viitoare pe care pariază lumea marilor producători asiatici când vine vorba despre mobilitatea cu hidrogen. În plus, mai multe studii au pus în evidență faptul că economia hidrogenului are potențialul de a reduce emisiile globale de CO2 cu până la 27%. Este posibil ca aceste state-pionier, cu țintele lor enorme (date fiind infrastructura restrânsă și costurile de producție), să schimbe datele pieței: să reducă prețurile, să crească volumul și să dezvolte lanțul de aprovizionare.

De asemenea, chiar dacă puțini producători investesc masiv în hidrogen, BMW întrezărește un viitor pentru mașinile alimentate cu hidrogen și intenționează să lanseze un număr restrâns de mașini BMW iX5 Hydrogen în întreaga lume, de la sfârșitul acestui an, în scopuri de testare. „Ca sursă de energie versatilă, hidrogenul are un rol cheie pe drumul către neutralitatea climatică”, susține Oliver Zipse, Președintele Consiliului de Administrație al BMW AG. Grupul Stellantis a lansat, de asemenea, o mică producție de camionete comerciale cu hidrogen.