Zeroemisyjne pojazdy napędzane wodorem

Na Ziemi wodór możemy spotkać w formie gazu oraz pierwiastku, który współtworzy inne związki, np. wodę, ropę naftową czy metan. Jest najlżejszym znanym pierwiastkiem (14 razy lżejszym od powietrza), do tego bezbarwnym, bezwonnym i nietoksycznym.

Wiele pierwiastków może występować w różnych odmianach. Są to tak zwane izotopy. Różnią się one między sobą liczbą protonów i neutronów w jądrze atomowym. Wodór w naturalnych warunkach występuje pod postacią trzech izotopów, które nazywają się prot, deuter i tryt.

Prot występuje najczęściej i stanowi 99,98% wszystkich atomów wodoru na Ziemi. Deuteru są na naszej planecie śladowe ilości (nawet w zwykłej wodzie – ta, która zawierająca znaczne ilości atomów deuteru, nazywana jest ciężką wodą). Tryt z kolei jest bardzo rzadko spotykany, ale zdaje się, że to dobrze, bo jedna z jego właściwości to radioaktywność.

Pojazdy napędzane wodorem są bardzo podobne do pojazdów elektrycznych.

W nich również najważniejszą rolę odgrywa prąd elektryczny. Różnica jest taka, że w pojazdach elektrycznych prąd pochodzi z baterii albo bezpośrednio z przewodów zasilających. W pojazdach zasilanych wodorem prąd wytwarzany jest bezpośrednio w pojeździe. Jakim cudem? Potrzebne są do tego ogniwa paliwowe.

Jak już wiemy, wodór jest jedną z najczęściej występujących we wszechświecie cząsteczek. Nie oznacza to jednak, że można ot tak zatankować go sobie do zbiornika paliwa i pojechać w siną dal. Wodór trzeba wyprodukować.

Obecnie najpopularniejsze są dwie metody jego produkcji:

• Reforming parowy – proces, w którym w bardzo wysokiej temperaturze (700-1000°C) z metanu i pary wodnej uzyskuje się wodór. Metan pochodzi z gazu ziemnego, a więc nie jest to zbyt ekologiczne źródło. Na ten moment jest to jednak najtańsza metoda pozyskiwania wodoru5.

• Elektroliza wody – reakcja, która zachodzi pod wpływem energii elektrycznej w urządzeniu zwanym elektrolizerem. Woda jest w nim rozbijana na atomy wodoru oraz tlenu. Można uznać, że jest to odwrotny proces w stosunku do tego, który zachodzi w ogniwie paliwowym. Najbardziej ekologicznym rozwiązaniem przy produkcji wodoru podczas elektrolizy jest wykorzystanie odnawialnych źródeł energii. Niestety, technologia jest nadal bardzo droga6.

Wodór w zbiornikach umieszczanych w pojazdach (np. pod siedzeniami, albo na dachu) znajduje się pod bardzo dużym ciśnieniem. Jest to potencjalne zagrożenie, jednak zbiorniki zostały tak konstruowane, żeby zapobiegać wybuchom (również po ich ostrzelaniu z broni palnej)14. Nawet jeśli zdarzyłoby się rozszczelnienie zbiornika, to z racji tego, że wodór jest lżejszy od powietrza, po prostu się on ulotni. Zdarzają się oczywiście eksplozje, ale to nie sam wodór najczęściej stanowi przyczynę, tylko błędy w konstrukcji bądź obsłudze czy użytkowaniu zbiorników z wodorem, czego przykładem jest ostatnia eksplozja na stacji w Norwegii, gdzie zawiniła konstrukcja zaworów i nieodpowiednie zabezpieczenia. Sam wybuch wywołał znacznie mniejsze zniszczenia niż inne paliwa ciekłe lub gazowe. Wodór ze względu na niską gęstość bardzo szybko ulatnia się do powietrza, tworząc jednostajnie palące się flary