Metanolové palivové články: renesance pro budoucnost?
 14.5.2013
Odborný informační portál FuleCellToday, s nímž naše
redakce spolupracuje, zveřejnil začátkem května 2013 analýzu zaměřenou
na pokrok v konstrukci a možném využití palivových článků, u nichž je
palivem metanol. Tyto palivové články byly použity na pokusném
elektromobilu již koncem 90. let. Protože však na výstupu produkují
i CO2
a protože jejich životnost nenaplňovala očekávání, zaměřil se další
vývoj na palivové články používající stlačený vodík. Nyní se však zdá,
že tyto články prožívají svoji renesanci.
Palivové články pro přímé použití metanolu při výrobě
elektřiny, označované zkratkou DMFC (Direct Methanol Fuel Cells)
fungují v základním principu podobně jako palivové články s PEM
membránou využívající jako palivo stlačený vodík: Na
anodě se metanol rozkládá na kationty vodíku procházející membránou, na
volné elektrony procházející vnějším obvodem a na oxid uhličitý jako
odpadní produkt. Na katodě se volné elektrony z vnějšího obvodu a
kationty vodíku, které prošly membránou, slučují se vzdušným kyslíkem
za vzniku vody. Názorné schéma fungování metanolového palivového článku
je zde
Protože je výstupem tohoto palivového článku
také CO2,
nejedná se o čistě bezuhlíkovou technologii v místě použití. Studie
renomované dánské konzultační společnosti COWI z února 2012 nicméně
ukázala, že měříme-li emise oxidů uhlíku od základní suroviny ke
spotřebiči (pro tento způsob se používá označení „well-to-wheel“, tedy
„od jámy po kolo“) jsou u metanolového palivového článku za
srovnatelných podmínek nižší než u palivového článku na stlačený vodík.
To je dáno různými způsoby průmyslové výroby vodíku a metanolu. Zatímco
vodík se dnes získává převážně z ropných surovin, pro výrobu metanolu
lze využít také obnovitelné zdroje energie, například biomasu. Metanol
lze navíc mnohem snáze skladovat a distribuovat, čímž odpadají další
manipulační a dopravní procesy, které samy o sobě vytvářejí
emise CO2.
Celý proces palivového hospodářství pro palivové články
se díky použití metanolu kromě toho výrazně zjednoduší a zlevní, což
představuje příležitost pro jejich rozšíření v běžné praxi.
K životnosti metanolových palivových článků uvádí
výrobce SFC Energy, který se na ně specializuje, že se ji u nového typu
podařilo zvýšit o polovinu, na 4500 provozních hodin. To předstihuje i
některé průmyslově vyráběné palivové články na stlačený vodík. Výrobce
udává také snížení výrobních nákladů o 40 %.
Použití DMFC palivových článků se nyní předpokládá
především jako záložní zdroj elektřiny pro nejrůznější mobilní
spotřebiče. Dánský výrobce Serenergy ale plánuje i jejich využití pro
osobní automobily s konceptem podobným, jako u českého projektu TriHyBus:
relativně slabý palivový článek o výkonu 5–20 kW pro základní spotřebu
energie a pro dobíjení trakčních baterií v kombinaci s trakčními
bateriemi jako zdrojem pro výkyvy ve spotřebě při rozjezdech (viz
článek o projektu TriHyBus v rubrice
Elektromobilita).
redakce Proelektrotechniky.cz
Foto: FuelCellToday
Plné znění analýzy lze zdarma stáhnout zde  Přečtěte si také:
 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. 
 18.9.2020 Celkem
31 palivočlánkových vlaků Alstom
Coradia iLint se v současné době připravuje pro
provoz v německých spolkových zemích Dolní Sasko a Hessensko v převážně
rovinatém nebo mírně zvlněném terénu. O tyto vlaky projevil zájem také
rakouský národní železniční dopravce ÖBB. Od první dekády v září 2020
do konce listopadu téhož roku bude na zkoušku provozován na hornatých
regionálních tratích na jihu Rakouska.
 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.
 21.8.2020 Mezinárodní
unie veřejné dopravy UITP ve spolupráci s projekty JIVE
a JIVE 2 vydala v červenci 2020 stručné shrnutí
nejnovějších zkušeností „Fuel cell buses: Best practices and
commercialisation approaches“, česky „Palivočlánkové autobusy:
osvědčené praxe a přístupy ke komercializaci“. Pro naše čtenáře z ní v
tomto článku vybíráme některé zajímavé poznatky.
 13.7.2020
Začátek července 2020 se stal významným milníkem v
evropské historii palivočlánkové elektromobility: Do Švýcarska bylo
dodáno prvních deset nákladních tahačů typu of XCIENT Fuel Cell od
společnosti Hyundai. Jde o vůbec první aplikaci palivočlánkové
elektromobility v evropské těžké nákladní dopravě.
 11.6.2020 Vídeňské
elektrické autobusy jsou pro české příznivce elektromobility spojovány
především s jednorázovým projektem
elektrických midibusů průběžně dobíjených pantografem z troleje.
Vídeňský městský dopravce Wiener Linien nicméně pro svůj rozvoj
elektrických autobusů uvažuje i s dalšími alternativami, palivočlánkové
autobusy nevyjímaje. Důkazem je testovací provoz palivočlánkového
autobusu od polského výrobce Solaris, který proběhne v prvních
červnových týdnech 2020.
 25.5.2020 Na evropský
trh již brzy vstoupí zcela nový dodavatel palivočlánkových autobusů,
portugalská společnost CaetanoBus. Jak byla odborná veřejnost
informována v květnu 2020, během tohoto roku začne v německém městě
Niebüll na linkách dopravce Autokraft GmbH (dceřiné společnosti
Německých drah – DB) provoz dvou palivočlánkových autobusů od tohoto
výrobce. Oficiálně byl představen na veletrhu Busworld 2019.
 31.3.2020 V
březnu 2020 zaznamenala elektrická městská doprava pozoruhodný milník:
Na linky městské dopravy v 700tisícové Rize, hlavním městě Lotyšska,
vyjelo na linku č. 4 tamního dopravce Rīgas satiksme již dříve
avizovaných deset
trolejbusů Solaris s palivočlánkovým prodlužovačem dojezdu.
 12.2.2020 Palivočlánkové
elektrické jednotky se ukazují být funkční bezemisní alternativou pro
dieselové osobní vlaky na neelektrifikovaných regionálních tratích.
Jejich průkopníkem v sériové výrobě je typ Coradia
iLint od společnosti Alstom, jichž objednaly
německé regiony pro svoji veřejnou dopravu již celkem více než
čtyřicet. V lednu 2020 byl k jejich dodávce učiněn důležitý technický
krok: Výrobce vlaků Alstom podepsal smlouvu na dodávku trakčních
baterií pro tyto vlaky s německým dodavatelem bateriových systémů
Akasol.
 9.1.2020 Průmyslové
město Wuppertal o cca 350 tisících obyvatelích ležící v německém
Severním Porýní-Vestfálsku se před Vánoci roku 2019 připojilo k dalším
evropským městům provozujícím palivočlánkové autobusy. Tamní městský
dopravce Wuppertaler Stadtwerke (WSW) získal první ze série
deseti palivočlánkových autobusů, jimiž bude elektrifikovat svůj vozový
park. Zvláštností tohoto projektu je i výroba vodíku elektrolýzou, pro
niž se elektřina získá energetickým využitím odpadu v městské spalovně.
 6.1.2020 Prosinec
2019 zaznamenal důležitý milník v provozu palivočlánkových autobusů: V
Pau, více než osmdesátitisícovém městě ležícím ve francouzských
Pyrenejích, byl zahájen již dříve avizovaný provoz rychlé autobusové
dopravy (bus rapid transit, BRT) jako první na světě provozované
palivočlánkovými autobusy.
 17.12.2019 Koncem
listopadu 2019 byl na konferenci v nizozemském Groningenu slavnostně
uzavřen projekt palivočlánkových autobusů
High V.LO-City, předchůdce a souběh současných projektů
JIVE a JIVE 2. Projekt přinesl řadu zajímavých
zkušeností a posunul vývoj evropských palivočlánkových autobusů o další
důležitý krok dál.
 14.11.2019 Palivočlánkové
(tedy především vodíkové) technologie se
stále více uplatňují, nebo chystají uplatňovat, jako bezemisní nebo
nízkoemisní pohony v rozmanitých oblastech osobní, nákladní i
technologické dopravy, kde bateriová elektrická vozidla narážejí na
omezenou kapacitu baterií. Jak byla koncem října 2019 informována
odborná veřejnost, v roce 2020 by měl být tento pohon poprvé otestován
také v těžebním průmyslu, konkrétně na ultratěžkém nákladním vozidle v
povrchovém dole na platinovou rudu společnosti Anglo American.
 29.10.2019 Palivočlánkové
pohony zvolna dobývají také říční
nákladní dopravu, kde tradiční pohony znečišťují ovzduší i vodu. Po
projektu palivočlánkového remorkéru pro
francouzskou řeku Rhônu byla odborná veřejnost v
říjnu 2019 seznámena s dalším podobným
projektem, tentokrát pro vnitrozemské vodní cesty v Německu.
 10.6.2019
Na našich silnicích se (bohudíky) nesetkáme s
tahačem následovaným dvěma návěsy o celkové hrubé hmotnosti 64 tun.
Přesto je kanadský projekt AZETEC, o němž byla odborná veřejnost
informována v květnu 2019, poučný i pro české prostředí: Ukazuje totiž,
že technologie palivočlánkových elektrických vozidel, spojující
bezemisní provoz elektromobilů s dojezdem tradičních automobilů, se
mohou uplatnit i u velmi těžké silniční nákladní dopravy.
 6.6.2019 Vodní
doprava je jednou z oblastí, kde tradiční dopravní
prostředky významně škodí životnímu prostředí následkem hluku,
vypouštěných spalin z motorů a dalších nečistot. Je proto snaha i zde
postupně zavádět ekologické pohony. Protože bateriové elektrické lodě
obvykle narážejí na nedostatečný akční rádius (výjimkou mohou být
vyhlídkové lodě, jaké již léta
slouží například v Brně), přicházejí
stále více ke slovu palivočlánkové pohony. V květnu 2019 zaznamenala
významný milník palivočlánková říční plavba:
|
