Alstom a trimis recent trenul său Regiolis H2 cu hidrogen pentru a fi certificat. Al treilea model alimentat cu hidrogen din gama sa de produse, trenul urmează să fie pus în funcțiune în Franța până la finalul acestui an. Având o rază de acțiune de 600 km, noul Regiolis H2 are o rază de acțiune ușor mai scăzută comparativ cu Coradia Stream H (660 km) și semnificativ mai scăzută decât Coradia iLint (800 km). Cu toate acestea, sistemul său hibrid oferă un avantaj suplimentar: poate funcționa și cu energie electrică de la linie, atunci când este disponibilă. Astfel, proiectul este poziționat ca o soluție versatilă pentru traseele cu infrastructură hibridă.
Cu toate acestea, experimentul cu trenuri pe hidrogen al Alstom a întâmpinat din nou probleme. Operatorii din Germania au reluat utilizarea trenurilor pe motorină din cauza incapacității de a obține celule de combustibil de înlocuire. Dintre cele 14 trenuri Coradia iLint achiziționate de Saxonia Inferioară, doar 4 sunt în funcțiune. Deși aceasta poate părea o problemă simplă legată de lanțul de aprovizionare, cauza reală este mai profundă - nu doar că evidențiază deficiențele energiei pe bază de hidrogen în transporturi, ci dezvăluie și constrângerile legate de materiale structurale, făcându-i tot mai incertă fezabilitatea.
Coradia iLint, odată un proiect de referință pentru mobilitatea bazată pe hidrogen, utilizează celule de combustie furnizate de Cummins, profitând de tehnologia Hydrogenics a companiei din Canada și Europa. Fiecare tren este echipat cu două module de aproximativ 200 kW fiecare. Pentru celule de combustie de această dimensiune, sunt necesare 0,4 până la 0,6 grame de platină pe kilowatt, pentru a satisface cerințele de durabilitate ale operațiunilor feroviare, ceea ce înseamnă că fiecare tren necesită aproximativ 0,2 kg de platina. La prețurile actuale, acest lucru se ridică la aproximativ 8.700 de dolari, reprezentând 5% din costul celulei de combustie. Deși procentul pare mic, problema devine importantă atunci când se ia în considerare producția globală de platină.
Platina este irenlocuibilă în celulele de combustie cu membrană de schimb protonic (PEM). Nucleul unei celule de combustie PEM este o membrană acoperită cu platină. Platina acționează ca un catalizator: divide moleculele de hidrogen în protoni și electroni, permite protonilor să treacă prin membrană, în timp ce forțează electronii să circule de-a lungul unui circuit extern pentru a genera electricitate, iar apoi accelerează reacția lentă de combinare a oxigenului, protonilor și electronilor pentru a forma apă pe cealaltă parte a membranei. Aceste două reacții sunt fundamentale pentru funcționarea celulei de combustie, iar chimia unică a suprafeței plinei le permite să aibă loc cu o viteză practică și cu durabilitatea necesară. Fără platină, celulele de combustie fie nu funcționează eficient, fie se degradează rapid, lăsând celulele de combustie cu hidrogen profund dependente de acest metal rar și cu preț volatil.
Producția anuală globală de platină este de aproximativ 250-280 de tone. Aproximativ o treime este utilizată în catalizatori auto (în principal pentru vehicule diesel), un sfert în bijuterii, aproape o cincime în catalizatori industriali pentru rafinării și industria chimică, iar cantități mici în industria sticlei și electronică. În contrast, celulele de combustie și electrolizorii consumă doar 1-2 tone pe an, reprezentând mai puțin de 1% din cererea totală.
Aprovizionarea cu platină rămâne limitată. Africa de Sud contribuie cu aproximativ 70% din platina extrasă, însă mineritul local este afectat de lipsa de energie electrică, inundații, greve și blocaje politice. Volumul reciclării este minim – cel mai scăzut nivel din ultimul deceniu – ceea ce duce la un deficit anual de aprovizionare de aproximativ 31 de tone. Prețurile la platină au urcat la un maxim de 11 ani, iar ratele de leasing au crescut semnificativ. Reciclarea abia mai atenuează presiunea: majoritatea plativei reciclate provine din catalizatori ai vehiculelor scoase din uz, în timp ce platină utilizată în aplicații precum pilele de combustie are rate mai scăzute de recuperare din cauza distribuției fine, a contaminării sau a extracției neeconomice.
În competiția pentru platină, celulele de combustibil cu hidrogen se confruntă cu cel mai mare dezavantaj. Constructorii auto nu se opresc la nicio cheltuială pentru a achiziționa platină în vederea respectării reglementărilor privind emisiile; rafinăriile nu pot renunța la catalizatori de platină și se confruntă cu costuri extrem de mari de oprire; producătorii de sticlă specială și electronice nu au materiale alternative pentru uneltele din platină rezistente la temperaturi înalte. Doar consumul de bijuterii ar putea scădea odată cu creșterea prețurilor, eliberând o cantitate mică de ofertă. În contrast, celulele de combustibil cu hidrogen au o cerere limitată și clienți sensibili la costuri.
Energia provenită din hidrogen se confruntă deja cu o eficiență energetică scăzută, costuri mari de operare și infrastructură, precum și un atractiv limitat pe piața transporturilor, comparativ cu bateriile. Restricția privind aprovizionarea cu platină a agravat problemele. Fiecare megawatt suplimentar de capacitate a celulelor de combustie consumă mai multă platină, un material din ce în ce mai rar, iar alte industrii depășesc constant sectorul hidrogenului în ofertele pentru acest resursă. Dezvoltarea la scară largă a mobilității bazate pe hidrogen va adânci doar dependența de acest material primar, care este irenlocuibil, limitat ca ofertă și rar pe termen lung, având un viitor incert.
EN
