Alstom наскоро е изпратила своя Regiolis H2 водороден влак за сертифициране. Като трети модел, задвижван от водород, в продуктовата линия, влакът ще бъде пуснат в експлоатация във Франция до края на тази година. С обхват от 600 км, новият Regiolis H2 е леко по-къс от Coradia Stream H (660 км) и значително по-къс от Coradia iLint (800 км). Въпреки това, неговата хибридна система предлага допълнително предимство: може да работи с енергия от контактната мрежа, когато тя е налична. По този начин проектът се позиционира като универсално решение за маршрути с хибридна инфраструктура.
Въпреки това, водородният влак на Alstom отново срещна затруднения. Операторите в Германия са възобновили използването на дизелови влакове, тъй като не могат да получат заместители на горивните клетки. От 14-те поръчани Coradia iLint влака, закупени от Долна Саксония, само 4 са в експлоатация. Въпреки че това може да изглежда като просто въпрос на верига на доставки, истинската причина е по-дълбока – тя не само разкрива недостатъците на водородната енергия в транспорта, но и показва ограничения в структурните материали, което прави нейната реализуемост все по-недействителна.
Корадия iLint, някога водещ проект за водородна мобилност, използва горивни елементи, доставени от Cummins, като използва технологията Hydrogenics на компанията в Канада и Европа. Всеки влак е оборудван с два модула с по около 200 kW всеки. За горивни елементи от такъв мащаб се изискват 0,4 до 0,6 грама платина на киловат, за да се отговори на изискванията за издръжливост на железопътните операции, което означава, че всеки влак има нужда от около 0,2 kg платина. При сегашните цени това възлиза на около 8 700 долара, което представлява 5% от цената на горивния елемент. Въпреки че процента изглежда малък, проблемът става на видно място, когато се вземе предвид глобалното производство на платина.
Платината е незаменима в горивните клетки с протонен обмен (PEM). Сърцевината на PEM горивна клетка е мембрана, покрита с платина. Платината действа като катализатор: тя разделя молекулите на водород на протони и електрони, позволява на протоните да преминат през мембраната, докато задължава електроните да се движат по външна верига, за да генерира електричество, а след това ускорява бавната реакция на комбиниране на кислород, протони и електрони, за да се образува вода от другата страна на мембраната. Тези две реакции са основни за работата на горивните клетки, а уникалната повърхностна химия на платината позволява тези процеси да протичат с практическа скорост и необходимата издръжливост. Без платина горивните клетки или не работят ефективно, или се разрушават бързо, което оставя водородните горивни клетки дълбоко зависими от този рядък и с променлива цена метал.
Световното годишно производство на платина е приблизително 250-280 тона. Около една трета се използва в автомобилни катализатори (предимно за дизелови превозни средства), една четвърт в бижута, почти една пета в индустриални катализатори за рафиниране и химическата индустрия, както и малки количества в стъклопроизводството и електрониката. В сравнение, горивните клетки и електролизьорите консумират само 1-2 тона годишно, което представлява по-малко от 1% от общото търсене.
Доставките на платина остават ограничени. Южноафриканската руда осигурява около 70% от добиваната платина, но местното минно дело се затруднява от недостиг на електроенергия, наводнения, стачки и политически пречки. Обемите на рециклиране са минимални – най-ниски са от над десетилетие – което води до годишен дефицит на предлагането от около 31 тона. Цените на платината са достигнали 11-годишен максимум, а лихвените проценти са скочили. Рециклирането едва намалява натиска: повечето платина се добива от каталитични конвертори на извадени от употреба автомобили, докато платината в приложения като горивни клетки има по-ниски нива на възстановяване, поради нейното разпределение, замърсяване или неизгодно извличане.
При конкуренцията за платина, водородните горивни клетки са в най-голяма неприятна позиция. Производителите на автомобили не жалят средства за закупуване на платина, за да съответстват на регулациите за емисии; рафинериите не могат да се безплатинени катализатори и срещат изключително високи разходи за спиране на производството; производителите на специално стъкло и електроника нямат алтернативни материали за инструменти от платина при високи температури. Само консумацията на бижута може да намалее при поскъпване, освобождавайки малко количество от предлагането. В сравнение с това, водородните горивни клетки имат ограничена търсене и клиенти, чувствителни към цената.
Водородната енергия вече страда от ниска енергийна ефективност, високи оперативни и инфраструктурни разходи и слаба пазарна привлекателност в транспорта в сравнение с батериите. Ограничението на доставките на платина влоши положението. Всяка допълнителна мегаватна мощност на горивни клетки използва все по-ограничената платина, а други индустрии постоянно наддават повече от водородния сектор за този ресурс. Масовото развитие на водородната мобилност ще задълбочи още повече зависимостта от този незаменим, с ограничено предлагане и дългосрочно дефицитен суровина, с неутешителен изглед напред.
EN
