Alstom har nylig sendt sin Regiolis H2 hydrogenlokomotiv til sertifisering. Som det tredje hydrogen-drevne modellen i sitt produktutvalg, forventes toget å tas i bruk i Frankrike før årets utgang. Med en rekkevidde på 600 km er den nye Regiolis H2 litt kortere enn Coradia Stream H (660 km) og betydelig kortere enn Coradia iLint (800 km). Hybrid-systemet gir imidlertid en ekstra fordel: det kan operere ved hjelp av kontaktledningsstrøm når den er tilgjengelig. Projektet er derfor posisjonert som en alsidig løsning for hybridinfrastruktur-ruter.
Likevel har Alstoms eksperiment med hydrogen-tog på nytt løpt inn i problemer. Operatører i Tyskland har tatt igang bruk av dieseltog på nytt på grunn av manglende tilgang til reservedeler for brenselceller. Av de 14 Coradia iLint-togene som ble kjøpt av Niedersachsen, er kun fire i drift. Selv om dette kan virke som et enkelt problem med levering, er rotårsaken dypere – det avslører ikke bare hydrogenenergis svakheter innen transport, men også strukturelle materialbegrensninger, noe som gjør bruken stadig mer usikker.
Coradia iLint, en gang et hovedprosjekt for hydrogenmobilisering, bruker brenselcelleleveranser fra Cummins, og utnytter selskapets Hydrogenics-teknologi i Canada og Europa. Hvert tog er utstyrt med to moduler på ca. 200 kW hver. For brenselceller i denne størrelsen kreves 0,4 til 0,6 gram platina per kilowatt for å møte holdbarhetskravene til jernbaneoperasjoner, noe som betyr at hvert tog trenger ca. 0,2 kg platina. Til nåværende priser utgjør dette omtrent 8 700 dollar, og utgjør 5 % av brenselcellens kostnad. Selv om prosentandelen virker liten, blir problemet mer fremtredende når man tar global platina-produksjon i betraktning.
Platin er uerstattelig i protonvekslingsmembran (PEM)-brenselceller. Kjernen i en PEM-brenselcelle er en platinkoatet membran. Platin virker som en katalysator: den deler hydrogenmolekyler i protoner og elektroner, lar protonene passere gjennom membranen mens den tvinger elektronene til å flyte langs en ekstern krets for å generere elektrisitet, og deretter akselererer den den langsomme reaksjonen der oksygen, protoner og elektroner kombineres til vann på den andre siden av membranen. Disse to reaksjonene er grunnleggende for driften av brenselceller, og platins unike overflatekjemi gjør at de kan skje i en praktisk hastighet med nødvendig holdbarhet. Uten platin vil brenselceller enten ikke fungere effektivt eller degradere raskt, noe som etterlater hydrogenbrenselceller dypt avhengige av dette sjeldne og prisvolatilitet-metallet.
Global årlig produksjon av platina er omtrent 250–280 tonn. Omtrent en tredel brukes i automotorkatalysatorer (hovedsakelig for dieselbiler), en fjerdedel i smykker, nesten en femtedel i industrielle katalysatorer for raffinering og kjemisk industri, og små mengder i glass- og elektronikksektorene. I motsetning til dette forbrukes det bare 1–2 tonn per år i brenselceller og elektrolytter, noe som utgjør mindre enn 1 % av den totale etterspørselen.
Platinaforsyningen er fortsatt knapp. Sør-Afrika står for cirka 70 % av den minedelte platinaen, men lokal gruvedrift rammes av strømbrist, flom, streiker og politiske inntak. Mengden platina som gjenbrukes er minimal – på laveste nivå på over ti år – noe som fører til et årlig forsyningsunderskudd på cirka 31 tonn. Platina-prisene har steget til et høyeste nivå på 11 år, og leieprisene har skutt i været. Gjenbruk fjerner bare delvis presset: mesteparten av den platinaen som gjenbrukes kommer fra katalysatorer i gamle biler, mens platina som brukes i anvendelser som brenselceller har lavere gjenvinningsrater på grunn av fin fordeling, forurensning eller uøkonomisk utvinning.
I konkurransen om platina er hydrogenbrenselceller i største ulempe. Bilprodusentene sparer ikke på kostnadene for å kjøpe platina for å oppfylle utslippsregler; raffinerier kan ikke klare seg uten platina-katalysatorer og står ovenfor svært høye nedetidkostnader; produsenter av spesialglass og elektronikk har ingen alternativ materialer for høytemperatur platina-verktøy. Bare smykkforbruk kan avta med stigende priser, og dermed frigjøre en liten mengde tilbud. I motsetning til dette har hydrogenbrenselceller begrenset etterspørsel og kunder som er følsomme for kostnader.
Hydrogenenergi lider allerede av lav energieffektivitet, høye drifts- og infrastrukturkostnader og svak markedsappell i transport sammenlignet med batterier. Platinaforsyningsbegrensningen har forverret situasjonen. Hver ekstra megawatt brenselcellekapasitet forbruker mer sjeldent platina, og andre industrier overbyr hydrogensektoren for denne ressursen. Storskala utvikling av hydrogenmobilisering vil bare forsterke avhengigheten av dette utbedelig, forsyningsbegrensede og langsiktige sjeldne råvarene, med en dyster fremtid i vente.
EN
