Kapalný vodík úspěšně testován pro pohon těžkých
palivočlánkových vozidel25.2.2022 Na počátku února 2022 byla odborná veřejnost informována o výsledku
testování, který může mít do budoucna velký praktický význam: Kanadský
výrobce palivočlánkových technologií Ballard úspěšně otestoval
propojení s palivovým systémem využívajícím kapalný vodík od amerického
výrobce Chart Industries. Ukázal tak možnost využití kapalného vodíku v
těžkých palivočlánkových vozidlech. 
Palivový článek Ballard FCmove™-HD pro těžká palivočlánková vozidla
Plynný vodík a kapalný vodík
Vodík jako nosič energie představuje do budoucna velký potenciál a také
velkou výzvu souvisejícím technologiím. Jeho potenciál je dán hustotou
energie ve vodíku obsaženém, která je oproti fosilním palivům zhruba
trojnásobná.
Jeho výzvou je zejména jeho extrémně nízká hustota, tedy hmotnost na
jednotku objemu. Tu lze pro praktické účely zvýšit stlačením nebo
zkapalňováním, ovšem ne bez problémů.
Pro srovnání (hodnoty za teploty 25 °C):
• Vodík při atmosférickém tlaku (1 bar)
má hustotu 0,081 kg/m3 a obsah energie 3,2 Wh/litr.
• Vodík při tlaku 350 bar, obvyklém u
těžkých palivočlánkových vozidel, má hustotu 23,351 kg/m3 a obsah
energie 917,7 Wh/litr.
• Vodík při tlaku 700 bar, obvyklém u
osobních palivočlánkových automobilů, má hustotu 38,256 kg/m3 a obsah
energie 1503,5 Wh/litr.
• Kapalný vodík (teplota –253 °C neboli
33 K) má hustotu 70,85 kg/m3 neboli 70,85 g/litr = 2784,4 Wh/litr.
(Zdroj: oenergetice.cz)
Vodík lze přepravovat buď v kapalné formě, nebo ve stlačené plynné
formě. Stlačení vodíku spotřebuje zhruba 3 % energie (na tlak 350 bar),
které je v daném množství vodíku uloženo. Samo zkapalňování je poměrně
složitý proces, který (podle některých zdrojů) spotřebuje více než
třetinu energie obsažené ve vodíku.
Dalším problémem je extrémně nízká teplota kapalného vodíku, již
zmíněných –253 °C, která klade velké nároky na nádrže, v nichž je
kapalný vodík skladován.
To vše představuje výzvu pro související technologie a jejich fungování
v provozní praxi.
Testování palivového článku s kapalným vodíkem
Zmíněný test proběhl v areálu společnosti Chart Industries v americké
Minnesotě. Palivový článek Ballard FCmove™-HD pro
těžká palivočlánková vozidla (viz foto výše) byl propojen se systémem HLH2
(Horizontal Liquid Hydrogen) od Chart Industries (viz foto níže). 
Takto vzniklý systém prokázal během testu svoji funkčnost. Při využití
na těžkých palivočlánkových vozidlech by tak mohl zvýšit jejich
dojezdovou vzdálenost na dvojnásobek bez omezení prostoru nebo užitečné
hmotnosti vozidla.
Spolupráce obou firem nyní pokračuje identifikováním příležitostí pro
testování tohoto pohonného systému na konkrétním silničním vozidle.
redakce
Proelektrotechniky.cz
Foto © Ballard a
Chart Industries
Další
informace zde a také
zde
 Přečtěte si také:
 23.9.2021 Kanadský výrobce palivových článků Ballard, který
představuje světovou špičku ve svém oboru, představil odborné
veřejnosti v polovině září 2021 již osmou řadu svých palivových článků,
označovanou jako FCmove™-HD+. Tato nová generace palivových článků,
určená pro těžká elektrická vozidla, jako palivočlánkové autobusy,
nákladní automobily, manipulační vozíky a vlaky, představuje řadu
inovací, které zlepšují provozní vlastnosti a celkovou ekonomiku
provozu palivových článků. 
 12.8.2021 Koncem
června 2021 byl učiněn důležitý krok k realizaci vodíkových a
palivočlánkových technologií v ČR: Vláda ČR schválila Vodíkovou
strategii České republiky, kterou připravil její gestor, Ministerstvo
průmyslu a obchodu. Tato strategie je bezesporu důležitým dokumentem
pro rozvoj vodíkové ekonomiky v ČR. Zároveň budí v čtenáři některé
otázky, na něž dá odpověď teprve čas.
 20.4.2021
Vedle
elektrických
jednotek pro osobní přepravu se
palivočlánkové (vodíkové) pohony dostávají ke slovu i v železniční
nákladní dopravě. Dokládá to americká společnost Sierra Northern
Railway, železniční divize soukromé energetické firmy Sierra Energy
Corporation ze Severní Kalifornie. Ta se rozhodla přestavět své
dieselové posunovací lokomotivy na palivočlánkový pohon a v březnu 2021
započala s pilotním projektem.
 23.2.2021 Již letos
začne brázdit vody zátoky v americkém San Franciscu
palivočlánkový přívoz jménem Sea Change (Mořská změna). Nyní se nachází
ve finální fázi výroby a během roku 2021 se začne s jeho zkušebním
provozem. Tato loď je určena pro plně komerční provoz na linkách osobní
lodní dopravy v San Franciscu.
 15.2.2021 Městská
doprava v německém Kolíně nad Rýnem zaznamenala začátkem února 2021
důležitý milník: Tamní dopravce Regionalverkehr Köln (RVK) převzal
první z 15kusové série palivočlánkových autobusů Solaris Urbino 12
hydrogen. Rozmnoží tím svůj park 37 palivočlánkových autobusů Van Hool,
již nyní největší v Evropě.
 10.2.2021 Standardizace
baterií, která v Evropě začala v 50. letech minulého století a v USA o
několik desetiletí dříve, vyústila v rychlý rozvoj jejich využití v
mnoha oblastech lidské činnosti. Totéž s největší pravděpodobností čeká
do budoucna i palivočlánkové moduly. Důležitým milníkem je zahájení
činnost konsorcia StasHH na začátku února 2021. Jeho cílem je zavést
nomenklaturu HH pro palivočlánkové moduly, podobně jako je tomu u
nomenklatury pro baterie.
 14.12.2020
Jednou z dalších zemí EU, která se seznamuje s provozem
palivočlánkových autobusů, je Irsko. Průmyslové sdružení Hydrogen
Mobility Ireland slavnostně přivítalo v první polovině listopadu 2020 v
jeho hlavním městě Dublinu první palivočlánkový autobus, který zde poté
vyrazil do ulic na testovací provoz.
 30.11.2020 Stejně
jako osobní automobilová doprava i veřejná
doprava a nákladní doprava stále více směřuje ke snižování emisí. V
naší škole baterií, postupně uveřejňované na portále
Proelektrotechniky.cz, se zaměříme na oblasti dopravy, kde se používají
baterie. Právě baterie budou nedílnou součástí všech vozidel, která
aktivně snižují množství emisí, ať už jsou to hybridní vozidla, čistě
elektrická nebo ty s pohonem na palivové články.
 11.9.2020 V situaci,
kdy plavidla poháněná spalovacími motory
představují významný zdroj znečištění vodních ploch a kdy zároveň
baterie nejsou až na výjimky dostatečným zdrojem energie pro jejich
elektrický pohon, představují palivové články slibnou příležitost pro
významné zekologičtění tohoto druhu dopravy. Po ojedinělých aplikacích
v říční plavbě nebo
na trajektech představil
kanadský dodavatel palivočlánkových jednotek Ballard začátkem září 2020
vůbec první komerční palivočlánkovou jednotku pro pohon lodí pod
produktovým označením FCwaveTM.
 31.8.2020 Region
německé metropole Kolín nad Rýnem rozvíjí už od roku 2011
palivočlánkové autobusy, které provozuje tamní regionální dopravce
Regionalverkehr Köln GmbH (RVK). Park palivočlánkových autobusů tohoto
dopravce je dnes největší v Evropě – činí celkem 37 vozidel. Široká
veřejnost s ním byla seznámena v srpnu 2020, těsně před jeho uvedením
do provozu v plném rozsahu, v areálu RVK v Meckenheimu nedaleko Kolína
nad Rýnem.
|
