Alstom har nyligen skickat sin Regiolis H2 vätespets för certifiering. Som den tredje vätedrivna modellen i dess produktserie förväntas tåget tas i drift i Frankrike innan årets slut. Med en räckvidd på 600 km är den nya Regiolis H2 något kortare än Coradia Stream H (660 km) och betydligt kortare än Coradia iLint (800 km). Projektet är dock utformat som en mångsidlig lösning för hybridinfrastruktursträckor.
Trots detta har Alstoms experiment med vätgångståg på nytt stött på problem. Operatörer i Tyskland har återgått till att använda dieseldrivna tåg på grund av svårigheter att få tag på ersättningsbränsleceller. Av de 14 Coradia iLint-tåg som köpts av Niedersachsen är endast fyra i drift. Även om detta kan verka som ett enkelt distributionsproblem är den djupare orsaken mer komplex – det avslöjar inte bara brister i användningen av vätenergi inom transportsektorn utan också strukturella materialbegränsningar, vilket gör dess genomförande allt mer osäkert.
Coradia iLint, en tidigare flaggskeppprojekt för vätebaserad mobilitet, använder bränsleceller från Cummins, vilket utnyttjar företagets Hydrogenics-teknologi i Kanada och Europa. Varje tåg är utrustat med två moduler på cirka 200 kW vardera. För bränsleceller i denna storlek krävs 0,4 till 0,6 gram platina per kilowatt för att möta kraven på hållbarhet inom järnvägsdrift, vilket innebär att varje tåg behöver cirka 0,2 kg platina. Till nuvarande priser motsvarar detta ungefär 8 700 dollar, vilket utgör 5 % av bränslecellens kostnad. Även om andelen verkar liten blir problemet framträdande när man beaktar den globala platina-produktionen.
Platina är oumbärlig i bränsleceller med protonutbytesmembran (PEM). Kärnan i en PEM-bränslecell är en platinaimpregnerad membran. Platina fungerar som en katalysator: den delar upp vätemolekyler i protoner och elektroner, tillåter protonerna att passera genom membranen medan den tvingar elektronerna att flyta längs en extern krets för att generera el, och sedan påskyndar den den långsamma reaktionen där syre, protoner och elektroner kombineras till vatten på membranens andra sida. Dessa två reaktioner är grundläggande för bränslecellens funktion, och platinas unika yt-kemi gör att de kan ske i en praktisk takt med nödvändig hållbarhet. Utan platina fungerar bränslecellerna antingen inte effektivt eller försämras snabbt, vilket gör vätebränsleceller starkt beroende av denna sällsynta och prisvolatila metall.
Global årlig platinaproduktion är cirka 250-280 ton. Ungefär en tredjedel används i bilkatalysatorer (huvudsakligen för dieselfordon), en fjärdedel i smycken, nästan en femtedel i industriella katalysatorer för raffinaderier och kemisk industri samt små mängder i glas- och elektroniksektorn. I motsats härtill förbrukar bränsleceller och elektrolysatorer endast 1-2 ton per år, vilket utgör mindre än 1 % av den totala efterfrågan.
Platinaförsörjningen är fortfarande knapp. Sydafrika står för cirka 70 % av den brytta platinan, men lokalt gruvvarbete drabbas av elbrist, översvämningar, strejker och politiska blockeringar. Återvinning volymer är minimala – lägst på över ett decennium – vilket leder till en årlig försörjningsunderskott på cirka 31 ton. Platina-priserna har stigit till en 11-års högsta nivå, och leasingräntorna har skjutit i höjden. Återvinning lindrar knappt trycket: mest återvunnen platinan kommer från katalysatorer i utgångna fordon, medan platinan i tillämpningar såsom bränsleceller har lägre återvinningsgrader på grund av dess fina fördelning, förorening eller olönsam utvinning.
I kampen om platinan har vätebränsleceller största nackdelen. Bilproducenterna sparar ingen kostnad för att köpa platina för att uppfylla utsläppskrav; raffinaderier kan inte klara sig utan platinkatalysatorer och står inför extremt höga nedstängningskostnader; tillverkare av specialglas och elektronik har inga alternativa material för högtemperaturplatina-verktyg. Bara konsumtionen av smycken kan minska vid stigande priser och därmed frigöra en liten mängd utbud. Vätebränsleceller har däremot begränsad efterfrågan och kunder som är känsliga för kostnader.
Väteenergi lider redan av låg energieffektivitet, höga drifts- och infrastrukturkostnader samt svag marknadsattraktivitet inom transportsektorn jämfört med batterier. Försörjningsbegränsningen av platina har förvärrat situationen. Varje extra megawatt bränslecellskapacitet förbrukar ytterligare en bristande resurs i form av platina, och andra industrier överträffar hydrogenmarknaden i budgivning på denna råvara. Den storskaliga utvecklingen av vätemobilitet kommer endast att fördjupa dess beroende av denna oumbärliga, försörjningsbegränsade och långsiktigt knappa råvara, med en dyster framtid i sikte.
EN
