Alstom baru-baru ini menghantar kereta hidrogen Regiolis H2 untuk pensijilan. Sebagai model ketiga bertenaga hidrogen dalam barisan produknya, kereta ini dijangka akan beroperasi di Perancis menjelang akhir tahun ini. Dengan julat 600 km, kereta Regiolis H2 yang baharu ini sedikit lebih pendek berbanding Coradia Stream H (660 km) dan jauh lebih pendek berbanding Coradia iLint (800 km). Walau bagaimanapun, sistem hibridnya menawarkan kelebihan tambahan: ia boleh beroperasi menggunakan kuasa kabel penggantung apabila tersedia. Justeru, projek ini dijenamakan sebagai penyelesaian yang fleksibel untuk laluan infrastruktur hibrid.
Bagaimanapun, eksperimen kereta hidrogen Alstom sekali lagi menghadapi masalah. Pengendali di Jerman telah kembali menggunakan kereta diesel kerana kegagalan untuk memperoleh sel bahan api pengganti. Daripada 14 kereta Coradia iLint yang dibeli oleh Niedersachsen, hanya 4 sahaja yang beroperasi. Walaupun ini mungkin kelihatan seperti isu rantai bekalan yang biasa, punca sebenarnya lebih mendalam—ia bukan sahaja mendedahkan kekurangan tenaga hidrogen dalam pengangkutan, tetapi juga menunjukkan kekangan bahan struktur yang membuatkan kebolehlaksanaannya semakin meragukan.
Coradia iLint, sebelum ini sebuah projek utama untuk mobiliti hidrogen, menggunakan sel bahan api yang dibekalkan oleh Cummins, memanfaatkan teknologi Hydrogenics syarikat tersebut di Kanada dan Eropah. Setiap kereta api dilengkapi dengan dua modul berkuasa kira-kira 200 kW setiap satu. Bagi sel bahan api berskala sebegini, 0.4 hingga 0.6 gram platinum diperlukan bagi setiap kilowatt untuk memenuhi keperluan ketahanan operasi rel, yang bermaksud setiap kereta api memerlukan sekitar 0.2 kg platinum. Pada harga semasa, jumlah ini bernilai kira-kira $8,700, iaitu menyumbang 5% daripada kos sel bahan api. Walaupun peratusannya kelihatan kecil, masalah ini menjadi ketara apabila mengambil kira pengeluaran platinum global.
Platinum tidak dapat digantikan dalam sel bahan api membran penukaran proton (PEM). Teras kepada sel bahan api PEM ialah membran bersalut platinum. Platinum bertindak sebagai pemangkin: ia memisahkan molekul hidrogen kepada proton dan elektron, membenarkan proton melalui membran tetapi memaksa elektron mengalir melalui litar luar untuk menjana elektrik, dan seterusnya mempercepatkan tindak balas perlahan bagi menggabungkan oksigen, proton, dan elektron untuk membentuk air di sisi membran yang satu lagi. Kedua-dua tindak balas ini adalah asas kepada operasi sel bahan api, dan kimia permukaan unik platinum membolehkan tindak balas ini berlaku pada kadar yang praktikal dengan kekuatan yang diperlukan. Tanpa platinum, sel bahan api sama ada gagal beroperasi secara cekap atau terurai dengan cepat, menyebabkan sel bahan api hidrogen bergantung sepenuhnya kepada logam yang jarang dan tidak stabil dari segi harga ini.
Pengeluaran platinum tahunan global adalah lebih kurang 250-280 tan. Sekitar satu pertiga digunakan dalam katalis automotif (terutamanya untuk kenderaan diesel), suku dalam barangan kemas, hampir satu kelima dalam katalis industri untuk penapisan dan industri kimia, serta jumlah kecil dalam sektor kaca dan elektronik. Sebaliknya, sel bahan api dan elektrolisis menggunakan hanya 1-2 tan setahun, iaitu kurang daripada 1% daripada jumlah permintaan.
Bekalan platinum tetap terhad. Afrika Selatan menyumbang sekitar 70% daripada pengeluaran platinum di seluruh dunia, tetapi perlombongan tempatan dihadapi kekurangan tenaga elektrik, banjir, mogok, dan kekangan politik. Jumlah bahan yang dikitar semula adalah minima—pada tahap terendah dalam tempoh lebih sepuluh tahun—menyebabkan kekurangan bekalan tahunan sebanyak kira-kira 31 tan. Harga platinum telah meningkat kepada tahap tertinggi dalam tempoh 11 tahun, manakala kadar sewa pula melonjak tinggi. Kitar semula hanya memberi sedikit kelegaan: kebanyakan platinum yang dikitar semula berasal daripada penukar katalitik dalam kenderaan yang telah tamat hayatnya, sementara platinum dalam aplikasi seperti sel bahan api mempunyai kadar pemulihan yang lebih rendah disebabkan oleh taburan yang halus, pencemaran, atau pengekstrakan yang tidak ekonomik.
Dalam persaingan untuk platinum, sel bahan api hidrogen berada dalam keadaan yang paling tidak menguntungkan. Pengeluar kereta tidak berbelasah kos untuk membeli platinum bagi memenuhi peraturan pelepasan; pengilang minyak tidak dapat beralih tanpa katalis platinum dan terpaksa menanggung kos penutupan yang sangat tinggi; pengeluar kaca khusus dan elektronik pula tidak mempunyai bahan pengganti untuk alat platinum berkebolehpanasan tinggi. Hanya penggunaan perhiasan mungkin berkurangan dengan kenaikan harga, membebaskan sejumlah kecil bekalan. Sebaliknya, permintaan untuk sel bahan api hidrogen adalah terhad dan pelanggannya sangat sensitif terhadap kos.
Tenaga hidrogen sudah pun menghadapi kecekapan tenaga yang rendah, kos operasi dan infrastruktur yang tinggi, serta daya tarikan pasaran yang lemah dalam sektor pengangkutan berbanding bateri. Kekangan bekalan platinum turut memperburuk lagi masalah ini. Setiap tambahan kapasiti sel bahan api sebanyak satu megawatt menggunakan lebih banyak platinum yang semakin jarang, manakala industri lain secara konsisten menawar lebih tinggi untuk sumber ini. Pembangunan besar-besaran mobiliti hidrogen akan memperdalam lagi pergantungan kepada bahan mentah yang tidak boleh digantikan, mempunyai kekangan bekalan, dan kelangkaan jangka panjang ini, dengan prospek yang kurang memberangsangkan pada masa hadapan.
EN
