Alimentarea autobuzelor și trenurilor cu H2

Hidrogenul câștigă popularitate ca sursă de combustibil pentru rețelele de transport locale de pe tot globul. Linde Hydrogen FuelTech deschide calea conceptelor de pionierat privind stațiile de alimentare, tehnologii inovatoare și proiecte inovatoare.

  • Utilizarea hidrogenului pentru alimentarea transportului local poate reduce emisiile dăunătoare, care epuizează ozonul, îmbunătățind în același timp calitatea aerului în zonele urbane
  • Linde Hydrogen FuelTech continuă să stimuleze extinderea infrastructurii de alimentare cu H2 pentru autobuze și trenuri din întreaga lume
  • Acoperind întregul lanț valoric al hidrogenului, Linde a câștigat o poziție de lider în spațiul de alimentare cu H2 și este renumit în special pentru tehnologiile sale înalt performante de alimentare a vehiculelor cu pile de combustie și oferă tot mai multe concepte pentru hidrogenul verde.

Lucrurile se înăspresc în Europa. Începând cu 2021, legislația Uniunii Europene impune ca 45% din toate autobuzele noi să fie vehicule cu emisii zero. Această cifră urmează să crească la 65% începând cu 2025. Face parte dintr-un plan de combatere a schimbărilor climatice printr-o reducere cu 30% a emisiilor de CO2 provenite de la autobuze și camioane până în 2030. Legislația va îmbunătăți, de asemenea, calitatea aerului pentru cetățenii din orașele europene. Vehiculele cu pile de combustie cu hidrogen pot ajuta pe ambele fronturi - ajutând la îmbunătățirea calității aerului și la rezolvarea provocărilor climatice. La urma urmei, singura substanță care se evacuează prin țeava de eșapament a unui vehicul cu pile de combustie este apa. Japonia a observat rapid beneficiile mobilității cu H2 și este cu mult înaintea Europei în construirea infrastructurii sale de H2. O mișcare care a fost probabil accelerată de faptul că Japonia, ca și alte câteva țări din Asia, are probleme serioase din cauza smogului în numeroasele sale centre urbane dens populate. Japonia a fost una dintre primele țări din lume care a lansat în 2017 o strategie națională privind hidrogenul. Și și-a stabilit obiective ambițioase: până în 2030, Japonia își propune să construiască o rețea de aprovizionare cu H2 care va produce 300.000 de tone de hidrogen și să extindă acoperirea mobilității cu H2. De exemplu, planul include utilizarea a 800.000 de autoturisme cu pile de combustie și 1.200 de autobuze cu pile de combustie până în 2030. Alte regiuni ale lumii investesc, de asemenea, în inițiative H2, dezvoltând proiecte concrete privind hidrogenul și lucrează la construirea unor infrastructuri ecologice.

Hydrogen Fueling Station for buses in Wiesbaden, Germany: 300 kilograms of H2 can be provided in eight hours – enough for eight fuel cell buses.
Stație de alimentare cu hidrogen pentru autobuze în Wiesbaden, Germania

H2 face parte din ADN-ul lui Linde

Tranzitul local (sau transportul public) este una dintre aplicațiile importante ale hidrogenului, iar Linde este implicată în numeroase proiecte care se dezvoltă în acest domeniu. Compania a fost inițiatoarea multora dintre tehnologiile utilizate și este angajată în mai multe proiecte inovatoare. „Linde a fost forța motrică a dezvoltării tehnologiei hidrogenului de aproape douăzeci de ani și a contribuit la aducerea cu succes a hidrogenului în sectorul mobilității”, explică Thomas Schaefer, Manager de Marketing și Dezvoltare de Piață la Linde Hydrogen FuelTech. Numeroasele colaborări între diferiți actori din industrie au transformat viziunile în soluții pregătite pentru piață și, ca rezultat, au adus H2 în viața de zi cu zi în multe locuri diferite din întreaga lume. În Emeryville, California, de exemplu, a fost inaugurată încă din 2011 o stație de alimentare cu hidrogen pentru autobuzele operate de compania AC Transit. „A fost pentru prima dată când compresorul ionic al Linde a fost utilizat în SUA pentru alimentarea autobuzelor. Instalația poate alimenta douăsprezece autobuze cu 30 de kilograme de H2 în fiecare zi ”, adaugă Schaefer.

Hydrogen Fueling Station in Bolzano, Italy
Stație de alimentare cu hidrogen din Bolzano, Italia: Hidrogenul este produs prin electroliză alimentată cu energie din surse regenerabile certificate pentru zero emisii de la sursă la serviciu.

Flota de autobuze cu hidrogen: Proiect pilot în Bolzano

Locuitorii din Tirolul de Sud au reușit să experimenteze viitorul mobilității în mod direct de câțiva ani deja. În capitala Tirolului de Sud, Bolzano, cinci dintre cele 96 de autobuze ale orașului sunt alimentate cu hidrogen. Alte douăsprezece autobuze vor fi adăugate flotei cu H2 până la sfârșitul anului 2020 sau începutul anului 2021. „Hidrogenul este o alternativă atractivă pentru tranzitul local”, spune expertul Linde, Schaefer. „Asigură timp rapid de alimentare și distanțe mari de rulare - chiar și iarna când temperaturile sunt scăzute. Stațiile de alimentare cu hidrogen au, de asemenea, un consum de energie relativ scăzut. În plus, flotele sunt - în virtutea modului de utilizare - ideale pentru hidrogen. Autobuzele, trenurile și, în unele cazuri, camioanele sunt utilizate în mod continuu, dar se întorc întotdeauna la bază. Deci, transportul public necesită o infrastructură mult mai mică de stații de alimentare decât în cazul autoturismelor. Ca urmare, frecvența de realimentare la fiecare stație este relativ mare, accelerând astfel rentabilitatea investițiilor în infrastructură ”, continuă expertul Linde. Dieter Theiner, președintele Institutului pentru Tehnologii Inovatoare (IIT) constată beneficii suplimentare: „Autobuzele electrice care circulă cu hidrogen rezonează puternic și în rândul șoferilor și pasagerilor. Acestea oferă o călătorie mult mai lină și mai relaxantă, deoarece elimină atât vibrațiile, cât și zgomotul motorului. Desigur, cel mai bun aspect este faptul că îmbunătățesc calitatea aerului și contribuie astfel la calitatea vieții în general, eliminând emisiile nocive și poluarea fonică. Ca să nu mai vorbim de faptul că acest lucru se petrece zi de zi, în schimburi duble, datorită fiabilității tehnologiilor de bază.” IIT gestionează Centrul de hidrogen din Bolzano din 2013 și este responsabil atât pentru generarea hidrogenului, cât și pentru gestionarea stației de alimentare. În Bolzano, vehiculele parcurg în jur de 200 de kilometri în timpul zilei și se întorc la bază în fiecare seară, unde sunt realimentate în doar câteva minute. Sunt disponibile mai multe compresoare ionice de la Linde pentru realimentare, fiecare comprimând H2 gazos la presiunea de 350 bari necesară pentru autobuze și la 700 bari pentru autoturisme. Această stație de alimentare combinată autobuz/autoturism poate deservi până la 15 autobuze și numeroase autoturisme. Mai mult, amprenta de carbon a stației este neutră: Aceasta generează hidrogen utilizând trei electrolizatoare alimentate cu energie din surse regenerabile certificabile pentru zero emisii de la sursă la exploatare.

Hidrogen lichid pentru Asia

Tendința de dezvoltare a infrastructurii de hidrogen care vizează rețelele de tranzit locale este la fel de Puternică pe cealaltă parte a globului în Asia. Hyundai și Toyota fabrică atât autobuze cât și camioane cu pile de combustie. „Linde a construit recent prima stație de alimentare cu H2 din Asia de Sud-Est, în Malaezia. Această facilitate deservește, de asemenea, o flotă de autobuze locale și include producția integrată de hidrogen în locație prin electroliză”, afirmă Schaefer. O stație de alimentare în Shanghai, China, a început, de asemenea, să funcționeze, distribuind H2 pentru microbuze, camioane și autoturisme. Infrastructura de hidrogen din Japonia este deja extrem de matură, deoarece guvernul a început implementarea strategiei sale de bază pentru hidrogen cu ceva timp în urmă. Ca atare, țara este un pionier global în adoptarea pe scară largă a mobilității cu H2. Schaefer dorește în mod special să evidențieze stația de alimentare cu hidrogen a autobuzelor din Tokyo, care a fost inaugurată în ianuarie 2020. Echipată cu pompa criogenică Linde CP90/100, inovatoare și foarte puternică, instalația poate distribui până la 100 de kilograme de H2 pe oră la o presiune de admisie de doar 2 bari - suficient pentru 30 de autobuze cu pile de combustie pe zi. Unul dintre punctele cheie ale acestei stații de alimentare din Japonia este capacitatea sa de a stoca H2 sub formă lichidă, care poate fi apoi transformat eficient în H2 gazos, comprimat, utilizând tehnologia Linde cu pompe criogenice. Hidrogenul lichid (LH2) este un bonus imens: „LH2 are o densitate energetică mai mare. Aceasta înseamnă că poate fi stocat mult mai mult hidrogen într-un spațiu redus. Acesta este un avantaj imens în mega orașe precum Tokyo, unde spațiul este insuficient și foarte scump”, explică Schaefer. De asemenea, permite transportarea unor volume mai mari, mai eficient. „În viitor, stațiile de alimentare în general vor trebui să se extindă și să fie capabile să furnizeze mai mult H2. Acestea vor trebui să alimenteze mai mult și vehicule mai mari, precum camioanele. Și toate acestea trebuie realizate în mod fiabil și eficient”, continuă el, înainte de a evidenția o altă provocare: „Pentru ca piața să ia avânt rapid, costurile vor trebui să scadă pe termen mediu. În cazul stațiilor de alimentare cu hidrogen, aceasta înseamnă standardizare. Cu alte cuvinte, piața autobuzelor, camioanelor și trenurilor are nevoie de aceleași protocoale de realimentare standardizate, valabile la nivel global, care există deja pentru autoturisme. Acestea trebuie să definească factori precum presiunea și temperatura la care H2 poate fi alimentat.” Hidrogenul oferă mari oportunități - și nu doar pentru autobuze. Vehiculele comerciale pot beneficia, de asemenea. La fel ca autobuzele, vehiculele municipale pentru deșeuri, măturătoarele rutiere și alte vehicule specializate urmează rute programate și sunt deservite de obicei de o stație centrală de alimentare. Toți acești factori facilitează dezvoltarea infrastructurilor municipale pentru hidrogen.

Hydrogen fueling station for buses in Tokyo, Japan
Stație de alimentare cu hidrogen pentru autobuze în Tokio, Japonia: Hidrogenul este stocat aici sub formă lichidă (LH2) deoarece acesta are o densitate energetică mai mare. LH2 este apoi transformat eficient în H2 gazos, comprimat, utilizând pompele criogenice de la Linde.
IC 90 compressor hydrogen refueling station for buses
Tehnologiile noastre de comprimare sunt elementul central al fiecărei stații de alimentare cu H2. Tehnologia ionică este utilizată pentru a comprima H2 gazos până la 100 MPa, iar pompa criogenică furnizează eficient hidrogen sub formă lichidă, pregătit pentru realimentare.

H2 verde pentru stațiile de autobuz

Pe lângă necesitatea alimentării rețelelor și  standardele tehnice, atenția privind mobilitatea cu H2 se concentrează în mod clar pe metodele de producție ecologice. Pe lângă proiectele descrise mai sus, Schaefer enumeră și o serie de inițiative de succes și în acest domeniu: „Stația de alimentare cu H2 pentru autobuze din Wiesbaden, Germania, va fi alimentată în curând cu hidrogen verde din inițiativa Energiepark Mainz. Această facilitate poate deservi până la opt autobuze”, spune Schaefer. O stație de alimentare cu hidrogen pentru cea mai mare flotă de autobuze cu H2 din Europa a fost inaugurată acum câteva luni la Köln. Facilitatea poate alimenta până la 20 de vehicule pe zi. O stație de alimentare pentru autobuze din Aberdeen, Scoția, este un alt model de proiect bine definit. Facilitatea are o amprentă compactă și este integrată în infrastructura locală. Este capabilă să producă până la 360 de kilograme de hidrogen pe zi - suficient pentru mai mult de 15 autobuze. Hidrogenul pentru această stație provine din surse regenerabile. Linde a construit deja peste 200 de stații de alimentare cu H2 în întreaga lume în locații precum Stuttgart, Hamburg și Köln (Germania), Milano (Italia) și San Francisco (SUA). Așadar, când vine vorba de producția sustenabilă de H2, Linde este, de asemenea, lider și - prin asocierea cu ITM Linde Electrolysis - se află în avangarda tehnologiilor de electroliză.

Hidrogen pentru trenuri

Experții în mobilitate privesc mai departe de autobuzele cu pile de combustie și se concentrează tot mai mult asupra trenurilor. „Beneficiile sunt evidente. Trenurile parcurg rute lungi, planificabile și fac deja parte dintr-o rețea extinsă. Mai mult, în Germania, de exemplu, doar aproximativ 50% din rețeaua feroviară este electrificată”, explică Schaefer. Prin urmare, hidrogenul ar putea fi o tehnologie alternativă de acționare, în special pentru locomotivele diesel poluante. Prima poveste de succes a fost deja scrisă: trenul Coradia iLint fabricat de compania Alstom. Este primul tren de călători din lume care este alimentat prin pile de combustie și H2. Trenul nu produce emisii, ci doar abur și este, de asemenea, foarte silențios. Coradia iLint a fost prezentat la târgul Innotrans în 2016. A început o perioadă de încercare de 18 luni ca tren regional, care a fost încheiată cu succes în februarie 2020. Linde joacă un rol cheie în acest proiect inovator, aclamat la nivel mondial: „În august 2020, am început să construim o stație de alimentare cu hidrogen pentru douăsprezece trenuri Coradia iLint în Bremervörde, Germania. Aceasta urmează să devină operațională la mijlocul anului 2021”, confirmă Schaefer. Cu o capacitate de aproximativ 1.600 de kilograme de hidrogen pe zi, aceasta este una dintre cele mai mari stații de alimentare cu hidrogen din lume.

The Coradia iLint manufactured by Alstom
Coradia iLint fabricat de Alstom este primul tren de călători din lume care este alimentat prin pile de combustie și H2.
„Hidrogenul este un combustibil atractiv pentru serviciile de tranzit local, deoarece flotele de autobuze și trenuri revin întotdeauna la bază, astfel încât nu este necesară o rețea de alimentare pe scară largă în prima fază.”

Beneficiile H2 față de motorină

Stația de alimentare cu H2 din Bremervörde va fi baza pentru trenurile cu hidrogen cu emisii zero pentru servicii comerciale în întreaga rețea de transport public Elbe-Weser. De la începutul anului 2022, stația care va funcționa non-stop va alimenta zilnic și la cerere paisprezece trenuri regionale alimentate cu hidrogen de la Alstom. Cu o autonomie de 1.000 de kilometri, trenurile cu unități multiple vor putea călători pe rețeaua autorității de transport Verkehrsbetriebe Elbe-Weser GmbH (evb) o zi întreagă, cu o singura alimentare a rezervorului. Căile Ferate Federale Austriece (ÖBB) testează, de asemenea, un tren Coradia iLint în serviciu regulat pentru călători în sudul Austriei. În plus, Calea Ferată Zillertal din Austria dorește să investească în trenuri cu hidrogen. Introducerea hidrogenului drept combustibil pentru trenuri va avea un impact pozitiv clar asupra mediului, întrucât un kilogram de H2 înlocuiește aproximativ 4,5 litri de motorină. De asemenea, aceste trenuri necesită cu aproape o treime mai puțină energie decât trenurile cu motorină. Chiar și efortul de întreținere este cu aproximativ zece la sută mai mic decât cel pentru trenurile cu motorină. Și există potențialul de a valorifica sinergia cu alte forme de tranzit local care începe de la gări. Stațiile de alimentare cu hidrogen pentru trenuri ar putea fi, de exemplu, utilizate pentru realimentarea autobuzelor și a altor vehicule municipale, sporind astfel utilizarea capacității. Bremervörde este cu siguranță în favoarea conceptului de H2. Proiectul stației prevede deja extinderea în vederea generării hidrogenului la fața locului utilizând electroliza și energia regenerabilă. Este o soluție care este garantată pentru a menține obținerea de H2 verde pe drumul cel bun.

Sunteți interesați de un partener care să accelereze succesul proiectelor dvs. privind utilizarea hidrogenului?


 

Stații de alimentare cu H2 din întreaga lume

Hydrogen fueling station for buses in Bolzano, Italy.

Bolzano, Italia

Cinci dintre cele 96 de autobuze urbane din Bolzano, Italia, sunt alimentate cu hidrogen. Vehiculele cu pile de combustie parcurg 200 de kilometri pe zi înainte de a fi nevoie de realimentare. Hidrogenul este produs prin electroliză alimentată cu energie din surse regenerabile certificate pentru zero emisii de la sursă la exploatare.
Hydrogen fueling station for buses in Wiesbaden, Germany

Wiesbaden, Germania

Statia power-to-gas de lângă Mainz furnizează stației de alimentare cu H2 a autobuzelor din Wiesbaden, hidrogen verde. În opt ore pot fi furnizate 300 de kilograme de H2 - suficiente pentru opt autobuze cu pile de combustie.
H2 fueling station for buses in Tokyo, Japan

Tokio, Japonia

Stația de alimentare cu H2 pentru autobuze a fost inaugurată în ianuarie 2020. Hidrogenul este stocat aici sub formă lichidă (LH2) deoarece acesta are o densitate energetică mai mare. LH2 este apoi transformat eficient în H2 gazos, comprimat, utilizând pompele criogenice de la Linde. În fiecare oră pot fi distribuite până la 100 de kilograme de hidrogen - suficiente pentru 30 de autobuze cu pile de combustie pe zi.
H2 fueling station for buses in Aberdeen, Scotland

Aberdeen, Scoția

Stația de alimentare cu H2 pentru autobuze din Aberdeen are un design compact, permițându-i integrarea perfectă în infrastructura locală. Unitatea poate genera până la 360 de kilograme de hidrogen în fiecare zi, ceea ce este suficient pentru a alimenta peste 15 autobuze. Hidrogenul pe care îl generează este verde, deoarece este fabricat utilizând electroliza și energia regenerabilă.
H2 fueling station for buses in Sarawak, Malaysia

Sarawak, Malaezia

Stația de alimentare cu H2 pentru flota locală de autobuze este prima din Asia de Sud-Est. Acesta integrează o unitate de electroliză la fața locului pentru a produce hidrogen verde. Conceptul containerizat al stației este deosebit de compact.

Stații de alimentare cu H2 din întreaga lume

Bolzano, Italia

Hydrogen fueling station for buses in Bolzano, Italy.
Cinci dintre cele 96 de autobuze urbane din Bolzano, Italia, sunt alimentate cu hidrogen. Vehiculele cu pile de combustie parcurg 200 de kilometri pe zi înainte de a fi nevoie de realimentare. Hidrogenul este produs prin electroliză alimentată cu energie din surse regenerabile certificate pentru zero emisii de la sursă la exploatare.

Wiesbaden, Germania

Hydrogen fueling station for buses in Wiesbaden, Germany
Statia power-to-gas de lângă Mainz furnizează stației de alimentare cu H2 a autobuzelor din Wiesbaden, hidrogen verde. În opt ore pot fi furnizate 300 de kilograme de H2 - suficiente pentru opt autobuze cu pile de combustie.

Tokio, Japonia

H2 fueling station for buses in Tokyo, Japan
Stația de alimentare cu H2 pentru autobuze a fost inaugurată în ianuarie 2020. Hidrogenul este stocat aici sub formă lichidă (LH2) deoarece acesta are o densitate energetică mai mare. LH2 este apoi transformat eficient în H2 gazos, comprimat, utilizând pompele criogenice de la Linde. În fiecare oră pot fi distribuite până la 100 de kilograme de hidrogen - suficiente pentru 30 de autobuze cu pile de combustie pe zi.

Aberdeen, Scoția

H2 fueling station for buses in Aberdeen, Scotland
Stația de alimentare cu H2 pentru autobuze din Aberdeen are un design compact, permițându-i integrarea perfectă în infrastructura locală. Unitatea poate genera până la 360 de kilograme de hidrogen în fiecare zi, ceea ce este suficient pentru a alimenta peste 15 autobuze. Hidrogenul pe care îl generează este verde, deoarece este fabricat utilizând electroliza și energia regenerabilă.

Sarawak, Malaezia

H2 fueling station for buses in Sarawak, Malaysia
Stația de alimentare cu H2 pentru flota locală de autobuze este prima din Asia de Sud-Est. Acesta integrează o unitate de electroliză la fața locului pentru a produce hidrogen verde. Conceptul containerizat al stației este deosebit de compact.