Alstom nedávno odeslal svůj vodíkový vlak Regiolis H2 k certifikaci. Jako třetí vodíkově poháněný model v jeho výrobním programu má být vlak uveden do provozu ve Francii ještě letos na konci roku. S dojezdem 600 km je nový Regiolis H2 o něco kratší než Coradia Stream H (660 km) a výrazně kratší než Coradia iLint (800 km). Projekt však nabízí další výhodu díky hybridnímu systému: může být provozován pomocí trolejového vedení, pokud je dostupné. Projekt je tak prezentován jako univerzální řešení pro hybridní infrastrukturu.
Přesto experiment s vodíkovým vlakem společnosti Alstom opět narazil na potíže. Provozovatelé v Německu obnovili používání dieselových vlaků kvůli neschopnosti získat náhradní palivové články. Ze 14 zakoupených vlaků Coradia iLint pro Dolní Sasko jsou v provozu pouze 4. Ačkoliv se může jednat o zdánlivě jednoduchý problém dodavatelského řetězce, skutečná příčina je hlubší – nejenže odhaluje nedostatky vodíkové energie v dopravě, ale také ukazuje na strukturální materiálové omezení, čímž se její proveditelnost stává stále nejistější.
Coradia iLint, dříve projekt vodíkové mobility, využívá palivové články dodávané společností Cummins, která využívá svou technologii Hydrogenics v Kanadě a Evropě. Každý vlak je vybaven dvěma moduly o přibližně 200 kW každý. Pro palivové články této velikosti je potřeba 0,4 až 0,6 gramu platiny na kilowatt, aby byly splněny nároky na odolnost při železniční dopravě, což znamená, že každý vlak potřebuje přibližně 0,2 kg platiny. Za současných cen to činí zhruba 8 700 dolarů, což představuje 5 % nákladů na palivový článek. Ačkoli se jedná o malé procento, problém se stává zřetelným, uvažuje-li se celosvětovou produkci platiny.
Platina je v protonově výměnných membránových (PEM) palivových článcích nahraditelná. Jádrem PEM palivového článku je membrána potažená platinou. Platina působí jako katalyzátor: štěpí molekuly vodíku na protony a elektrony, umožňuje protonům průchod membránou, zatímco elektrony nuceně vedou po vnějším obvodu, čímž generují elektrický proud, a poté urychluje pomalou reakci spojení kyslíku, protonů a elektronů při vzniku vody na druhé straně membrány. Tyto dvě reakce jsou základní pro provoz palivového článku a specifická povrchová chemie platiny umožňuje jejich praktickou rychlost a potřebnou odolnost. Bez platiny buď palivové články nepracují efektivně, nebo se rychle degradují, takže zůstávají palivové články vodíkového typu závislé na tomto vzácném a cenově nestabilním kovu.
Celosvětová roční těžba platiny činí přibližně 250–280 tun. Asi jedna třetina se používá v automobilových katalyzátorech (především pro vozidla na naftu), čtvrtina v špercích, téměř pětina v průmyslových katalyzátorech pro rafinérský a chemický průmysl a malé množství v oblasti skla a elektroniky. Naproti tomu palivové články a elektrolyzéry spotřebují pouze 1–2 tuny ročně, což činí méně než 1 % celkové poptávky.
Dodávky platinu zůstávají omezené. Jihoafrická republika přispívá přibližně 70 % těžené platiny, ale těžba v regionu je zatížena nedostatkem energií, povodněmi, stávkami a politickými překážkami. Množství recyklované platiny je minimální – na nejnižší úrovni za poslední desetiletí – což vede k ročnímu deficitu zhruba 31 tun. Ceny platiny vzrostly na 11leté maximum a nájemní sazby výrazně stouply. Recyklace sotva zmírňuje tlak: většina recyklované platiny pochází z katalyzátorů ve vyřazených vozidlech, zatímco platina použitá v aplikacích jako jsou palivové články má nižší míru zpětného získání kvůli jemnému rozložení, kontaminaci nebo neekonomické těžbě.
Ve srovnání o platinu jsou vodíkové palivové články v největší nevýhodě. Výrobci automobilů nešetří náklady na nákup platiny, aby splnili emisní předpisy; rafinérie nemohou bez platinových katalyzátorů a čelí extrémně vysokým nákladům na výpadek provozuschopnosti; výrobci speciálního skla a elektroniky nemají náhradní materiály pro nástroje z vysoce odolné platiny. Pouze spotřeba šperků může s růstem cen klesnout a uvolnit malé množství zásob. Naproti tomu mají vodíkové palivové články omezenou poptávku a jejich zákazníci jsou citliví na ceny.
Vodíková energie již nyní trpí nízkou energetickou účinností, vysokými provozními a infrastrukturními náklady a slabou tržní atraktivitou v dopravě ve srovnání s bateriemi. Omezení dodávek platiny dále zhoršuje její situaci. Každý další megawatt kapacity palivových článků spotřebovává vzácnou platnu, a ostatní průmyslové odvětví pro tuto surovinu trvale předstihují poptávku vodíkového sektoru. Rozsáhlý rozvoj vodíkové mobility pouze prohloubí závislost na této nahraditelné, dodávkami omezené a dlouhodobě nedostatkové surovině, a to s nevalnou vyhlídkou do budoucna.
EN
