Alstom je nedavno poslao svoj Regiolis H2 vodikov vlak za certifikaciju. Kao treći model na vodik u njegovoj proizvodnoj liniji, vlak će biti pušten u operaciju u Francuskoj do kraja ove godine. S dometom od 600 km, novi Regiolis H2 ima nešto kraći domet u usporedbi s Coradia Stream H (660 km) i znatno kraći u odnosu na Coradia iLint (800 km). Međutim, njegov hibridni sustav nudi dodatnu prednost: može raditi na strujnu vodu kad je dostupna. Stoga je projekt pozicioniran kao svestranje rješenje za hibridne infrastrukturne rute.
Međutim, Alstomov eksperiment s vodikovim vlakom ponovno je naišao na probleme. Operatori u Njemačkoj su ponovno počeli koristiti dizalne vlakove zbog nemogućnosti nabave zamjenskih gorivnih ćelija. Od 14 kupljenih Coradia iLint vlakova u donjoj Saksonskoj, samo 4 su u funkciji. Iako ovo može djelovati poput jednostavnog problema s opskrbom, stvarni uzrok je dublji – ne samo da to pokazuje nedostatke vodikove energije u prometu, već također otkriva strukturne materijalne ograničenja, čime se sve više stavlja pod znak pitanja njezina izvedivost.
Coradia iLint, nekadašnji vodeći projekt za hidrogenu mobilnost, koristi gorivne ćelije koje isporučuje tvrtka Cummins, koristeći tehnologiju Hydrogenics u Kanadi i Europi. Svaki vlak opremljen je s dva modula od oko 200 kW svaki. Za gorivne ćelije ove snage, potrebno je 0,4 do 0,6 grama platine po kilovatu kako bi se zadovoljila zahtjev trajnosti željezničkih operacija, što znači da svaki vlak zahtijeva oko 0,2 kg platine. Po trenutnim cijenama, to iznosi otprilike 8 700 USD, što čini 5% troškova gorivne ćelije. Iako postotak izgleda malen, problem postaje izražen kada se uzme u obzir globalna proizvodnja platine.
Platina je nezamjenjiva u protonskim PEM gorivnim ćelijama. Sustav PEM gorivne ćelije temelji se na membrani obloženoj platinom. Platina djeluje kao katalizator: dijeli molekule vodika na protone i elektrone, dopušta protonima da prođu kroz membranu, dok elektrone prisiljava da teku kroz vanjski strujni krug i tako generiraju električnu energiju. Zatim ubrzava sporu reakciju spajanja kisika, protona i elektrona kako bi se formirala voda na drugoj strani membrane. Ove dvije reakcije su temeljne za rad gorivne ćelije, a jedinstvena površinska kemija platinine omogućuje da se one odvijaju u praktičnoj brzini uz nužnu izdržljivost. Bez platine, gorivne ćelije ili ne bi učinkovito radile ili bi se brzo degradirale, što ostavlja gorivne ćelije s vodikom duboko ovisne o ovom rijetkom i cijenovno nestabilnom metalu.
Globalna godišnja proizvodnja platine iznosi otprilike 250-280 tona. Otprilike trećina se koristi u automobilskim katalizatorima (uglavnom za dizel vozila), četvrtina u nakitu, gotovo petina u industrijskim katalizatorima za rafiniranje i kemijsku industriju, te male količine u staklarstvu i elektronici. Naprotiv, gorivne ćelije i elektrolizatori troše samo 1-2 tone godišnje, što čini manje od 1% ukupne potražnje.
Dostava platine ostaje ograničena. Južnoafrička republika doprinosi oko 70% ukupno iskopane platine, ali lokalna proizvodnja ugrožena je nedostatkom energije, poplavama, štrajkovima i političkim problemima. Količine platine iz reciklaže su minimalne – najniže u posljednjih deset godina – što dovodi do godišnjeg deficita ponude od otprilike 31 tona. Cijene platine su dosegle najvišu vrijednost za 11 godina, a kamatne stope su naglo porasle. Reciklaža tek neznatno ublažava pritiske: većina platine iz reciklaže dolazi iz katalizatora u vozilima koja su izašla iz upotrebe, dok je platina u primjenama poput gorivnih ćelija teže povratiti zbog finog raspršenja, kontaminacije ili neekonomične ekstrakcije.
U utakmici za platina, staništa gorivnih ćelija na vodik su najnepovoljnija. Proizvođači automobila ne štede troškove pri kupnji platine kako bi ispunili propise o emisiji; rafinerije ne mogu bez katalizatora od platine i suočene su s izuzetno visokim troškovima zatvaranja; proizvođači specijalnog stakla i elektronike nemaju alternativne materijale za alate od platine visokih temperatura. Samo potrošnja nakita može opasti s rastom cijena, oslobađajući manju količinu ponude. Za razliku od toga, gorivne ćelije na vodik imaju ograničenu potražnju i osjetljive kupce na cijene.
Energija vodika već pati od niske energetske učinkovitosti, visokih operativnih i infrastrukturnih troškova te slabog tržišnog učinka u usporedbi s baterijama u prijevozu. Ograničenje u opskrbi platina dodalo je još više problema. Svaki dodatni megavat kapaciteta gorivnih ćelija troši više od rijetke platine, a druge industrije uvijek ponudom nadmašuju sektor vodika za ovaj resurs. Razvoj vodikovih mobilnosti u velikim razmjerima će još više produbiti ovisnost o ovom nezamjenjivom, ograničeno dostupnom i dugoročno rijetkom sirovini, s neugodnim izgledima u budućnosti.
EN
