Hidrogenul, ieşirea în societate

Tehnologia celulelor de combustie cu hidrogen (hydrogen fuel cells - HFC) se arată gata să intre în arena comer­cializării de masă, iar aplicarea cea mai impor­tantă va fi în domeniul automobilelor. Însă – aproape similar situaţiei automobilului electric – mai sunt câţiva factori majori ce stau în calea adoptării la scară largă: costul (1), inexistenţa infrastructurii (2), siguranţa tehnologiei (3) şi acceptanţa societăţii (4).

1. Costul

Deşi primele experimente privind pilele de combustie cu hidrogen sunt datate 1839, de-abia în ultimele decenii ne-au fost aduse în atenţie, odată cu intensificarea cercetărilor în domeniul energiilor alternative. Aşa încât – privit retrospectiv – nu ne surprinde că tehnologia HFC ar fi pregătită să iasă din laboratoare în stradă.

Toyota este primul producător de automobile care a anunţat producerea în serie a unei maşini folosind celule de combustie a hidrogenului (FCV-ul numit Mirai). Dar deja înregistrăm declaraţii similare şi de la alţi fabricanţi majori, precum Honda şi Hyundai, şi de la mai-recentul concern Fuel-Cell Supergroup format de Daimler, Ford şi Renault-Nissan.

Aspectul economic, ca şi în cazul automobilelor electrice, este defavorabil şi acestui început: probabil că maşinile cu HFC vor fi foarte scumpe, iar preţul alimentării la staţii rutiere va fi şi el semnificativ. Suntem şi aici într-un cerc vicios: până când costul nu va scădea, societatea nu le va accepta; iar până ce publicul nu le va folosi, costurile nu au cum să scadă. (Producătorii de automobile şi operatorii de staţii ,,peco’’ trebuie să-şi acopere/amortizeze cheltuielile de implementare a noii tehnologii.)

Proiecte europene (JTI) legate de adoptarea HFC:

• http://h2trust.eu/ – studiază problematicile siguranţei în exploatare a energiei pilelor de hidrogen;
• http://shel.eu/ – probează aplicarea practică a combustiei de hidrogen la vehiculele utilitare folosite în domeniul logisticii (motostivuitoare, electrocare);
• http://fcpoweredrbs.eu/ – cercetează aplicarea tehnologiei HFC la alimentarea acelor staţii de telecomunicaţii (antene, relee) situate departe de reţeaua electrică;
• http://www.temonas.eu/ – implicare în evaluarea şi monitorizarea tehnologiilor HFC;
• http://hytransfer.eu – cercetări vizând optimizarea procesului de încărcare a rezervoarelor de automobil (hidrogenul se încălzeşte mult în timpul transferului, datorită presiunii mari, astfel încât staţiile ,,peco’’ trebuie să-l răcească ,,la pompă’’; studiul analizează sistemic diferite abordări de proiec­tare a tancurilor, diferite moduri de încărcare, face simulări CFD, etc);
• http://hy-tec.eu – proiectul HYTEC analizează comportamentul în exploatare al unei flotile de taxiuri FCV din Londra.

Lucrurile însă nu sunt blocate: societatea ştie că pasul trebuie făcut şi se va strădui să-l facă prin diverse iniţiative guvernamentale şi non-guvernamentale (stimulente legislative, strategii, parteneriate, alianţe).

La nivelul Uniunii Europene se pregătesc demersuri pentru constituirea infrastructurii de alimentare cu hidrogen a viitoarelor automobile (aşa cum a fost şi pentru automobilul electric).

Deşi la începutul lui 2015 existau doar 44 de staţii de alimentare cu hidrogen, bugetul anual aprobat de Comisia Europeană, de 470 milioa­ne de euro, poate cataliza substanţial ,,reacţia’’ societăţii.

2. Staţiile de alimentare

Problema existenţei/suficienţei staţiilor de alimentare cu hidrogen a vehiculelor (FCV) se va rezolva în timp, prin măsuri guvernamentale şi prin mecanismul concurenţei de piaţă.

Însă, până acolo să notăm două-trei aspecte vizibile pentru end-user-i: volumul ocupat de re­­zervorul de hidrogen este mai mic decât cel al acumulatoarelor de la maşinile electrice; timpul de încărcare cu hidrogen este mult mai scurt (3-5 minute), iar autonomia vehiculului între încărcări se arată superioară (~400 mile).

Deşi implementarea şi întreţinerea termina­lelor de hidrogen de la staţiile ,,peco’’ vor fi costisitoare, preţul pentru utilizatorii finali probabil că nu va fi prohibitiv: ne aşteptăm ca operatorii furnizori de comustibili să fie în curând stimu-
laţi prin suport financiar (lucrurile sunt deja demarate la nivelul UE) şi printr-un sistem de obligaţiuni (precum ,,certificatele verzi’’, ori prin ceva similar actualei impuneri guvernamentale ca un anume procent din benzină/motorină să fie de provenienţă ,,bio’’).

3. Siguranţa FCV

Publicul se dovedeşte reticient în privinţa tehnologiei HFC: de la faptul că automobilul adăposteşte o instalaţie cu gaz sub presiune (deci cu potenţial teoretic pentru accident) şi până la ideea că-i o substanţă cu rezonanţă mai degrabă negativă în memoria culturală.

Însă, pe de o parte avem (chiar aici la noi) experienţa folosirii extensive a instalaţiilor de alimentare cu gaz lichefiat pe maşini (GPL), deci lucrurile ar fi acceptabile.

Pe de altă parte, iniţiativele societăţii (precum proiectul H2TRUST) ne ajută să înţelegem această nouă tehnologie, inclusiv prin colectarea şi publicarea de informaţii privind atât eventuale incidente din implementări HFC cât şi recomandări venite chiar de la cei care au lucrat cu astfel de implementări.

Pentru a obţine o evaluare a riscurilor, respectiv pentru evidenţierea problemelor de siguranţă de-a lungul ciclului de viaţă al hidrogenului (producere, transport, stocare, utilizare), se poate începe cu colectarea de studii de caz, fiind aceasta o cale bună pentru extragerea/formularea de recomandări.

Desigur, ca în orice domeniu nou şi nereglementat, vor trebui definite, corelate şi promovate o serie de norme, directive şi standarde. Dar am mai trecut prin asta, şi fără multe echimoze.

4. Acceptanţa publică

Ieşirea din cercul vicios menţionat anterior presupune o reiterare susţinută a ideilor şi a avantajelor celulelor de hidrogen, pentru că familiarizarea cu subiectul acesta va deschide şi calea soluţiilor.

Oricum, este necesară o dezbatere publică asupra problemelor acestei energii neconvenţionale, inclusiv privitor la costuri, siguranţă şi infrastructură.

Chestiunea acceptanţei din partea societăţii este strâns legată de celelalte trei aspecte identificate, şi ea se va normaliza pe măsură ce şi acelea vor cunoaşte progrese/rezolvări.

Pentru a susţine pătrunderea tehnologiilor combustibilului hidrogen, organizaţiile (guvernamentale sau ne) vor folosi diverse canale la dise­minare a informaţiilor (web, conferinţe, expoziţii/
târguri, publicare de cărţi/pliante/broşuri), adre­sându-se atât societăţii/publicului cât şi unor ţinte specifice (inclusiv atrăgând parteneri în acest amplu proiect antropic).

English summary

About hydrogen fuel-cell:

• a technology ready to get out from laboratory
• social impact
• fuel cell cars