Ο πρώτος σταθμός υδρογόνου στην Ελλάδα

Ο πρώτος σταθμός υδρογόνου στην Ελλάδα, βρίσκεται στο ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» και τον επισκέφθηκε ο Υφυπουργός Μεταφορών αρμόδιος για τις Μεταφορές Μιχάλης Παπαδόπουλος, ο οποίος ενημερώθηκε για τα τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης από τον Διευθυντή του ΙΠΡΕΤΕΑ ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» Θάνο Στούμπο.  

Η εγκατάσταση περιλαμβάνει μονάδα παραγωγής «πράσινου» υδρογόνου μέσω ηλεκτρόλυσης νερού με χρήση ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκά, καινοτόμο συμπιεστή υδρογόνου στα 200 bar, δεξαμενές αποθήκευσης υδρογόνου σε υψηλή πίεση και σύστημα ανεφοδιασμού των μικρο-οχημάτων με καύσιμο υδρογόνο.

Το Υπουργείο Υποδομών και Μεταφορών διερευνά την προοπτική συνεργασίας με το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» προκειμένου να αναπτυχθεί το κανονιστικό πλαίσιο για τη λειτουργία πρατηρίων υδρογόνου για τον ανεφοδιασμό όλων των τύπων οχημάτων.

Τεχνικές προδιαγραφές

Στο πλαίσιο της επίσκεψης, ο Υφυπουργός Μεταφορών κ. Μιχάλης Παπαδόπουλος δήλωσε:

 «Η χρήση του υδρογόνου ως καυσίμου για τις Μεταφορές απαιτεί αρκετά βήματα ακόμη. Το Υπουργείο Μεταφορών έχει την ευθύνη ορισμού των τεχνικών προδιαγραφών που απαιτούνται για την αδειοδότηση και λειτουργία των πρατηρίων διάθεσης των καυσίμων και σε αυτό το πλαίσιο, εξετάζουμε τη δυνατότητα συνεργασίας με τον «Δημόκριτο», ο οποίος έχει την τεχνογνωσία και την εμπειρία να συμβάλλει στην προετοιμασία αυτού του πλαισίου.» 

Καθετοποιημένη μονάδα

Ο Διευθυντής του ΙΠΡΕΤΕΑ ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» κ. Θάνος Στούμπος, δήλωσε:    

«Ο «Δημόκριτος» έχει δημιουργήσει το πρώτο πρατήριο ανεφοδιασμού μικρών οχημάτων με υδρογόνο, βασισμένο σε ελληνική τεχνογνωσία στο μεγαλύτερο μέρος. Είναι καθετοποιημένο, ξεκινάει από την παραγωγή του υδρογόνου μέχρι την τελική χρήση και αποτελεί την πρώτη προσπάθεια στη χώρα για να προχωρήσει η χρήση του υδρογόνου ως καύσιμο στις Μεταφορές.»  

Τι είναι το «πράσινο υδρογόνο»

Αυτό το οικολογικό καύσιμο φτιάχνεται από νερό και χρησιμοποιώντας ηλεκτρισμό από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για να διασπάσει μόρια υδρογόνου από μόρια οξυγόνου.

Το αυτοκίνητο υδρογόνου είναι ένας τύπος οχήματος εναλλακτικού καυσίμου που χρησιμοποιεί καύσιμο υδρογόνου για κινητήρια δύναμη. Η ισχύς παράγεται από τη μετατροπή χημικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια, είτε από την αντίδραση υδρογόνου με οξυγόνο σε μια κυψέλη καυσίμου για την τροφοδοσία ηλεκτρικού κινητήρα ή, λιγότερο συχνά, με καύση υδρογόνου σε κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Οι πρωτοπόροι

Το 2019, υπήρχαν τρία μοντέλα αυτοκινήτων υδρογόνου διαθέσιμα για το κοινό σε επιλεγμένες αγορές: το Toyota Mirai (2014), το οποίο είναι το πρώτο ηλεκτρικό όχημα αποκλειστικής παραγωγής κυψελών καυσίμου (FCEV) στον κόσμο, το Honda Clarity (2016) και το Hyundai Nexo (2018). Τον Δεκέμβριο του 2020, κυκλοφορούσαν συνολικά 31.225 οχήματα υδρογόνου τεχνολογίας FCEV στους δρόμους του κόσμου.

Από το 2019, το 98% του υδρογόνου προέρχεται από την αντίδραση νερού με μεθάνιο, ενώ παράγεται μονοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο. Η αντίδραση πραγματοποιείται θερμοχημικά ή πυρολυτικά με τη χρήση ανανεώσιμων πρώτων υλών, αλλά οι διαδικασίες είναι επί του παρόντος ακριβές. Γίνονται προσπάθειες ανάπτυξης διαφόρων τεχνολογιών που αποσκοπούν στο να μειώσουν το κόστος, αυξάνοντας ταυτόχρονα τις ποσότητες για να ανταγωνιστούν την παραγωγή υδρογόνου με τη χρήση φυσικού αερίου.

Τα οφέλη της τεχνολογίας υδρογόνου είναι ο γρήγορος χρόνος ανεφοδιασμού (σε σύγκριση με τη βενζίνη) και η μεγάλη απόσταση οδήγησης με ένα μόνο γέμισμα. Τα μειονεκτήματα της χρήσης υδρογόνου είναι οι υψηλές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα όταν το υδρογόνο παράγεται από φυσικό αέριο, το αρχικό κεφάλαιο επένδυσης, η χαμηλή περιεκτικότητα ενέργειας ανά μονάδα όγκου σε συνθήκες περιβάλλοντος, η παραγωγή και συμπίεση υδρογόνου, η επένδυση που απαιτείται να γίνει σε πρατήρια καυσίμων για τη διανομή του υδρογόνου, η μεταφορά υδρογόνου σε πρατήρια καυσίμων και η έλλειψη ικανότητας παραγωγής ή διανομής υδρογόνου στο σπίτι.

BMW i Hydrogen NEXT

Η ανάπτυξη εναλλακτικών τεχνολογιών κίνησης είναι κορυφαία προτεραιότητα για το BMW Group. Ο κατασκευαστής πολυτελών αυτοκινήτων δίνει μία πρώτη εικόνα από το σύστημα κίνησης του BMW i Hydrogen NEXT και επιβεβαιώνει εκ νέου τη δέσμευσή του στην υιοθέτηση μιας προσεκτικής και συστηματικής μεθόδου με στόχο τις μετακινήσεις μηδενικών ρύπων.

Τα διάφορα εναλλακτικά συστήματα κίνησης θα συνυπάρχουν παράλληλα στο μέλλον, καθώς δεν υπάρχει μία λύση που να ικανοποιεί τις διαφορετικές απαιτήσεις μετακίνησης των πελατών σε όλο τον κόσμο. Η τεχνολογία κυψελών καυσίμου υδρογόνου μπορεί να γίνει ουσιαστικά ο τέταρτος πυλώνας στη γκάμα κινητήριων συνόλων μας μακροπρόθεσμα. Το BMW Group συνεργάζεται με την Toyota Motor Corporation πάνω στην τεχνολογία κυψελών καυσίμου από το 2013.

Η BMW iX5 Hydrogen συνδυάζει τεχνολογία κυψελών καυσίμου με BMW eDrive 5ης γενιάς. Το σύστημα κίνησης χρησιμοποιεί υδρογόνο ως καύσιμο μετατρέποντάς το σε ηλεκτρισμό σε μία κυψέλη καυσίμου – αποδίδοντας ηλεκτρική ισχύ έως 125 kW/170 hp, με μοναδική εκπομπή τους υδρατμούς. Αυτή η κινητήρια ισχύς επιτρέπει επίσης τη διατήρηση σταθερά υψηλών ταχυτήτων σε μεγαλύτερες αποστάσεις. Ο ηλεκτροκινητήρας αναπτύχθηκε με βάση την 5η γενιά της τεχνολογίας BMW eDrive που επίσης χρησιμοποιείται στην BMW iX. Στις φάσεις ρολαρίσματος και φρεναρίσματος, λειτουργεί ως γεννήτρια, τροφοδοτώντας με ενέργεια μία μπαταρία. Η ενέργεια που αποθηκεύεται σε αυτή τη μπαταρία χρησιμοποιείται επίσης για σπορ οδήγηση – παράγοντας συνολική ισχύ συστήματος 275 kW /374 hp και διασφαλίζοντας την γνώριμη, δυναμική οδηγική εμπειρία BMW.

Το υδρογόνο που είναι απαραίτητο για την τροφοδοσία της κυψέλης καυσίμου αποθηκεύεται σε δύο ρεζερβουάρ 700 bar από πλαστικό ενισχυμένο με ανθρακονήματα (CFRP), συνολικής χωρητικότητας σχεδόν έξι κιλ. υδρογόνου. «Η πλήρωση των ρεζερβουάρ υδρογόνου διαρκεί μόνο τρία έως τέσσερα λεπτά – ώστε να μην υπάρχουν περιορισμοί στη χρήση της BMW iX5 Hydrogen σε μεγάλες αποστάσεις, με μερικές μόνο σύντομες στάσεις ενδιάμεσα», εξηγεί ο Guldner.

Μελλοντική πηγή ενέργειας

Σύμφωνα με έκθεση του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας - International Energy Agency (IEA), το υδρογόνο προσφέρει σημαντικές δυνατότητες ως μελλοντική πηγή ενέργειας στα πλαίσια των παγκόσμιων δραστηριοτήτων ενεργειακής μετάβασης. Χάρη στις δυνατότητες αποθήκευσης και μεταφοράς του, το υδρογόνο χρησιμοποιείται σε μία ευρεία ποικιλία εφαρμογών. Ως εκ τούτου, οι πιο βιομηχανοποιημένες χώρες υιοθετούν στρατηγικές υδρογόνου και τις υποστηρίζουν με οδικούς χάρτες (roadmaps) και μελετημένα projects. Στον τομέα των μεταφορών, το υδρογόνο μπορεί να γίνει μία ακόμα τεχνολογική επιλογή δίπλα στις αμιγώς ηλεκτρικές λύσεις, για τη μακροπρόθεσμη διαμόρφωση της βιώσιμης ατομικής κινητικότητας. Ωστόσο, αυτό θα εξαρτηθεί από την ανταγωνιστική παραγωγή επαρκών ποσοτήτων υδρογόνου από πράσινη ενέργεια, καθώς την επέκταση της αντίστοιχης υποδομής ανεφοδιασμού που ήδη επιδιώκεται εντατικά σε πολλές χώρες.

Μελλοντικές προοπτικές για την τεχνολογία κυψελών καυσίμου υδρογόνου

Αν και το BMW Group δεν έχει καμία αμφιβολία για τις μακροπρόθεσμες δυνατότητες των συστημάτων κίνησης με κυψέλες καυσίμου, θα περάσει κάποιο εύλογο διάστημα έως ότου η εταιρεία να είναι σε θέση να προσφέρει στους πελάτες της ένα αυτοκίνητο παραγωγής με τεχνολογία κυψελών καυσίμου υδρογόνου. Αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι δεν υπάρχει ακόμα το κατάλληλο πλαίσιο συνθηκών. Το υδρογόνο ως φορέας ενέργειας πρέπει πρώτα να παράγεται σε επαρκείς ποσότητες σε ανταγωνιστική τιμή με χρήση πράσινης ηλεκτρικής ενέργειας. Στη συνέχεια, το υδρογόνο θα χρησιμοποιείται πρωτίστως σε εφαρμογές που δεν μπορούν να εξηλεκτριστούν άμεσα, όπως τα βαρέως τύπου μέσα μεταφοράς μεγάλων αποστάσεων.

Η απαιτούμενη υποδομή, όπως ένα εκτεταμένο, πανευρωπαϊκό δίκτυο σταθμών ανεφοδιασμού υδρογόνου, επίσης λείπει προς το παρόν. Ωστόσο, το BMW Group συνεχίζει αποφασιστικά την εξέλιξη της τεχνολογίας κυψελών καυσίμου υδρογόνου. Η εταιρεία αξιοποιεί το χρόνο που μεσολαβεί μέχρις ότου ετοιμαστεί η υποδομή ανεφοδιασμού με βιώσιμα παραγόμενο υδρογόνο προκειμένου να μειώσει σημαντικά το κόστος κατασκευής του συστήματος κίνησης.

Τεχνικές λεπτομέρειες για το σύστημα κίνησης

Συνεργασία με την Toyota

Προκειμένου να διασφαλίζει την ετοιμότητά του απέναντι τις τεχνολογικές απαιτήσεις ενός υδρογονοκίνητου οχήματος κυψελών καυσίμου μέχρι το δεύτερο μισό αυτής της δεκαετίας, το BMW Group ενώνει τις δυνάμεις του με την Toyota Motor Corporation συνεχίζοντας μία επιτυχημένη συνεργασία που χρονολογείται από το 2013. Οι δύο κατασκευαστές συνεργάζονται πάνω σε συστήματα κίνησης κυψελών καυσίμου και κλιμακούμενα αρθρωτά εξαρτήματα για οχήματα κυψελών καυσίμου υδρογόνου, στο πλαίσιο μιας συμφωνίας συνεργασίας στον τομέα της προϊοντικής εξέλιξης. Κυψέλες καυσίμου – προϊόν συνεργασίας με την Toyota - θα χρησιμοποιηθούν στο BMW i Hydrogen NEXT, μαζί με μία συστοιχία κυψελών καυσίμου και το συνολικό σύστημα που έχει εξελίξει το BMW Group. Εκτός από τη συνεργασία τους στην ανάπτυξη και εκβιομηχάνιση της τεχνολογίας κυψελών καυσίμου για τη μαζική παραγωγή, οι δύο εταιρείες είναι επίσης ιδρυτικά μέλη του Συμβουλίου Υδρογόνου (Hydrogen Council). Πολλές ακόμα κορυφαίες εταιρείες στους τομείς ενέργειας, μεταφορών και της βιομηχανίας εν γένει έχουν προσχωρήσει στο Hydrogen Council από το 2017, αυξάνοντας τον αριθμό των μελών του σε πάνω από 80.