Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Budowanie zaufania do bezpieczeństwa ogniw paliwowych i wodoru

Dr Lourdes F. Vega, koordynatorka H2TRUST, wyjaśnia, w jaki sposób projekt wspomagać będzie komercjalizację zastosowań FCH.
Budowanie zaufania do bezpieczeństwa ogniw paliwowych i wodoru
Czy technologię wodorowych ogniw paliwowych można uznać za dojrzałą? Czy jest wystarczająco bezpieczna do regularnego stosowania w samochodach, na stacjach paliw, w systemach kogeneracji i do innych celów? To dwa główne pytania, na które ma odpowiedzieć H2TRUST, aby przygotować grunt pod zakrojoną na wielką skalę komercjalizację.

Podczas gdy pojazdy elektryczne (EV) zaczynają odnosić sukces komercyjny wraz z coraz lepiej dostosowaną infrastrukturą, pojazdy zasilane wodorowymi ogniwami paliwowymi (FCV) nadal pozostają w tyle. U podstaw tego raczej powolnego procesu przyjmowania się leżą zasadniczo cztery kwestie: koszty, brak infrastruktury, bezpieczeństwo i ogólnie percepcja społeczna.

Mimo wielu zalet w porównaniu z prądem elektrycznym, jak ta że zbiorniki na sprężony wodór zabierają znacznie mniej miejsca niż akumulatory oraz zapewniają znacznie krótszy czas tankowania i zdecydowanie większy zasięg, wodór nadal boryka się z brakiem nakładów inwestycyjnych i zaangażowania politycznego, co w znacznej mierze jest pokłosiem powszechnych przekonań, zwłaszcza tych dotyczących bezpieczeństwa.

Projekt H2TRUST (Development of H2 Safety Expert Groups and due diligence tools for public awareness and trust in hydrogen technologies and applications) poświęcony jest temu właśnie zagadnieniu z zamiarem stawienia czoła owym błędnym przekonaniom oraz podniesienia świadomości wśród przedstawicieli rządów, przedsiębiorców i konsumentów. Partnerzy projektu twierdzą, że dążą do pobudzenia płynnego i dobrze pokierowanego przejścia do pełnoskalowej komercjalizacji zastosowań wodorowych ogniw paliwowych (FCH) w Europie, a z perspektywy bezpieczeństwa do wsparcia procesu informowania, przygotowywania i podnoszenia zaufania do tej obiecującej technologii.

Dr Lourdes F. Vega, koordynatorka projektu i dyrektor MATGAS – spółki joint venture przedsiębiorstwa Air Products, Hiszpańskiej Krajowej Rady ds. Badań Naukowych i Autonomicznego Uniwersytetu w Barcelonie – jest przekonana, że opracowywanie dobrych technologii jest równie ważne jak ich sprzedaż. W wyłącznym wywiadzie dla magazynu research*eu nt. wyników wyjaśnia, co do tej pory zrobił zespół projektowy, aby umożliwić Europejczykom podejmowanie świadomych decyzji co do przyszłości technologii wodorowych.

Jakie są główne cele projektu?

Nadrzędnym celem projektu H2TRUST jest pobudzenie płynnego i dobrze pokierowanego przejścia do pełnoskalowej komercjalizacji zastosowań FCH w Europie, a z perspektywy bezpieczeństwa do wsparcia procesu, dzięki któremu wszyscy interesariusze przemysłowi zyskają zaufanie do tej technologii, ponieważ zostaną poinformowani o niej i przygotowani na nią.

H2TRUST to przedsięwzięcie koordynacyjno-wspomagające, poświęcone ocenie ryzyka dla przemysłu we wszystkich głównych obszarach zastosowania technologii wodorowych. Partnerzy, opierając się na dorobku wcześniejszych projektów, rozpoznają kwestie bezpieczeństwa na różnych etapach cyklu życia wodoru, od produkcji po transport, magazynowanie i zastosowanie, gromadzą najlepsze praktyki i formułują ostateczne zalecenia. Celem projektu jest dotarcie nie tylko do ekspertów, ale do ogółu społeczeństwa, poprzez sprzyjanie zmianom zmierzającym w kierunku nowej gospodarki opartej na wodorze, podnoszenie świadomość w tym zakresie, korzystanie z wiedzy wypracowanej w ramach projektu oraz wyjaśnianie powiązanych korzyści i kwestii bezpieczeństwa.

Jakie, waszym zdaniem, są główne przeszkody inne niż techniczne, które stoją na drodze do gospodarki opartej na wodorze?

Naszym zdaniem niektóre z przeszkód, które nie zaliczają się do technicznych, zależeć będą od rozwoju rynku wodoru, który sam w sobie będzie w wysokim stopniu uzależniony od atmosfery budowanej przez rządy i od wsparcia finansowego produkcji wodoru. Jeżeli chodzi o transport, to nie ma na chwilę obecną pojazdów ani infrastruktury. Koszt pojazdów elektrycznych zasilanych wodorowymi ogniwami paliwowymi (FCEV) nadal jest wygórowany, aczkolwiek wedle prognoz ma się obniżyć wraz ze zbliżaniem się producentów do komercyjnych poziomów produkcji. Rozbudowa sieci wodorowych stacji paliw również wymagać będzie wsparcia kapitałowego i operacyjnego ze strony rządów na początkowych etapach, kiedy udział w rynku pozostaje na niskim poziomie.

Potrzebujemy wystarczającej liczby pojazdów, aby uzasadnić tworzenie stacji paliw i odwrotnie. To wymaga spójnego podejścia z uwzględnieniem mechanizmów wsparcia produkcji, obowiązków dostawców, wsparcia kapitałowego i operacyjnego dla wodorowych stacji paliw i zachęt lub uprawnień dla producentów pojazdów do wprowadzania wodorowych FCEV.

Ponadto ważne, aby ostateczni użytkownicy i społeczeństwo byli świadomi tych ograniczeń, zamiast myśleć, że technologia wodorowa nie jest jeszcze gotowa. Chociaż dalsze udoskonalenia techniczne przyczynią się do spadku ceny, nie są główną przeszkodą i o tym należy informować.

Co skłoniło was do podjęcia badań w tej dziedzinie?

Spółka MATGAS pracuje nad zrównoważonymi procesami i produktami. Jesteśmy głęboko przekonani, że działania B+R są nadal potrzebne do pobudzenia gospodarki wodorowej, ale mamy również świadomość potrzeby edukowania ludzi w zakresie tych technologii i ich zalet.

Pracujemy nad różnymi aspektami ogniw paliwowych i ich zastosowań w różnych sektorach, które obejmują między innymi transport i kogenerację (CHP). Zauważyliśmy także, że przeszkody utrudniające wprowadzenie wodoru jako realnej alternatywy dla paliw kopalnych wiążą się z niedostatkiem wiedzy, jak z nim postępować, co podsyca przekonanie o wielu problemach związanych z wodorem i jego bezpieczeństwem. Chcemy zmienić to przekonanie.

Jakie główne trudności napotkaliście w toku realizacji projektu i jak je rozwiązaliście?

Aspekty bezpieczeństwa wodoru mogą stanowić wyzwanie. Z tego względu główną trudnością była bez wątpienia ograniczona dostępność danych i informacji na szczeblu europejskim. Mimo iż istnieją bazy danych (np. HIAD), to zawierają one jedynie makrostatystyki, bez szczegółowych informacji na temat zdarzeń/wypadków itp. czy konkretnych zaleceń dla danych zastosowań.

W ramach projektu H2TRUST zgromadziliśmy tego typu informacje z użyciem różnych metod, takich jak ankiety, sondaże, specjalistyczna literatura itp. Skontaktowaliśmy się także z równoważnymi podmiotami w innych regionach, takich jak USA i Japonia. Pod tym względem wydają się nas wyprzedzać. W naszym przypadku odkryliśmy, że niektórzy eksperci nie podają wystarczająco szczegółowych informacji, gdyż są one zazwyczaj uważane przez przedsiębiorstwa i interesariuszy za dane szczególnie chronione. Podobnie, ustaliliśmy że w niektórych obszarach partnerzy przemysłowi wymieniają między sobą niezwykle mało danych, co utrudnia przeprowadzanie walidacji metodologii oceny ryzyka, która obejmowałaby wszystkie obszary zastosowania wodoru.

Aby znaleźć rozwiązanie wszystkich tych problemów, skupiliśmy się na rozmaitych studiach przypadku i na przeglądzie dokumentów. Przedstawimy streszczenie swoich ustaleń, z uwzględnieniem luk, i przedłożymy konkretne zalecenia. Naszym celem jest posunięcie UE naprzód na tyle, na ile jesteśmy w stanie od punktu, w którym zaczęliśmy, aby można było – my albo ktoś inny – kontynuować prace i budować za pomocą odpowiednich narzędzi solidną wiedzę na temat atutów technologii opartych na wodorze i sposobów bezpiecznego posługiwania się nimi.

Na jakim etapie jest realizacja celów projektu?

Do tej pory zgromadziliśmy wszelkie informacje od wybranych interesariuszy, przeanalizowaliśmy je i opracowaliśmy rozmaite sprawozdania dotyczące bezpieczeństwa FCH, najlepszych praktyk w branży i zaleceń, oceny ryzyka i oceny bezpieczeństwa publicznego. Co więcej przygotowaliśmy stronę internetową (h2trust.eu) i bibliotekę online, gdzie zostały uporządkowane wszystkie dokumenty związane z wodorem (od produkcji po zastosowania końcowe) i bezpieczeństwem, aby można je było łatwo znaleźć.

Wykonaliśmy zatem większą część pracy technicznej przewidzianej w ramach projektu. Jednak kolejny i ostatni etap jest najważniejszy, gdyż musimy rozpowszechnić nasze wyniki. Obok konferencji i prezentacji targowych, piszemy książkę objaśniającą, jak korzystać z naszych ustaleń i zaleceń, przygotowujemy filmy wideo skierowane do różnych odbiorców (zajęcia w szkole, eksperci, ogół społeczeństwa), a także współpracujemy z podobnymi stowarzyszeniami, aby upowszechniać swoją pracę, korzystając jednocześnie z ich dorobku.

Te działania mają kluczowe znaczenie dla przyspieszenia rozwoju gospodarki wodorowej. Mamy również nadzieję wpłynąć na pewne przepisy, kodeksy I normy, a także na finansowane ze środków UE projekty poświęcone bezpieczeństwu wodoru.

Sprzedaż samochodów elektrycznych zaczyna się ożywiać wraz z wprowadzaniem udanych modeli na rynek. Jaki ma to waszym zdaniem wpływ na inne źródła czystej energii, takie jak wodór?

Prawda jest taka, że wodorowe FCEV są zazwyczaj mniej znane od akumulatorowych pojazdów elektrycznych. Są często postrzegane jako futurystyczne, a wbrew powszechnemu przekonaniu technologia jest sprawdzona I gotowa do zastosowania już teraz. Niektóre kraje UE wyprzedzają inne, na przykład Niemcy, Zjednoczone Królestwo I Dania, by wymienić zaledwie kilka. Co ważne ze wszystkich możliwych alternatyw dla pojazdów zasilanych benzyną/gazem (włączając akumulatorowe pojazdy elektryczne), FCEV to jedyna opcja o porównywalnym zasięgu, wydajności I czasie tankowania, gdyż pojazd zasilany wodorem tankuje się mniej niż pięć minut I można nim przejechać niemal 650 km na jednym baku. Podczas gdy pojazdy akumulatorowe sprawdzą się jako małe samochody na krótkich odcinkach, ogniwa paliwowe mogą zapewnić pełny zakres funkcji większych pojazdów o dalekim zasięgu I szybkim tankowaniu.

I tu znowu, powolne wdrażanie wynika raczej z braku infrastruktury. Warto także zaznaczyć, że wodór I pojazdy akumulatorowe to technologie komplementarne. W obydwu przypadkach układ napędowy jest taki sam, także przy wdrażaniu obydwu technologii powinny wystąpić zauważalne korzyści skali.

Wiele przedsiębiorstw motoryzacyjnych pracuje nad zasilanymi ogniwami paliwowymi elektrycznymi pojazdami hybrydowymi. W ich przypadku ogniwo paliwowe skutecznie doładowuje akumulator, obniżając zużycie wodoru I zwiększając jednocześnie zasięg.

Na jakim etapie znajduje się branża pod względem bezpieczeństwa? Czy technologia jest coraz bliżej wprowadzenia na rynek?

Z wodorem, jak ze wszystkimi paliwami, należy postępować ostrożnie I z respektem. Na przykład tankując benzynę czy olej napędowy postępujemy ostrożnie, eliminując wszelkie źródła ognia, takie jak zapalniczki, papierosy I zapałki. Jeżeli tak samo zachowamy się w przypadku wodoru, to będzie to tak samo bezpieczne paliwo transportowe jak każde inne.

Jak już zauważyłam bezpieczeństwo to nasz priorytet. Na przykład wszystkie zakłady wodorowe, stacje paliw I transportery Air Products są zgodne z normami branżowymi I przewyższają wymagane normy. Przedsiębiorstwo Air Products ma bogate doświadczenie w bezpiecznej obsłudze gazów I wodoru, za co zostało kilkakrotnie nagrodzone. Wodór jest przepompowywany do pojazdu z wykorzystaniem szczelnego gniazda, aby uniknąć przecieku. Jeżeli mimo wszystko nastąpi przeciek – pod warunkiem że stanie się to w dobrze wentylowanym miejscu lub na zewnątrz – to gaz po prostu uniesie się I rozproszy. Dlatego, że wodór jest lżejszy od powietrza. Co więcej, aby mieć pewność, że ustalone zostaną surowe normy bezpieczeństwa w zakresie użytkowania wodoru w domu, Air Products nawiązało współpracę z innymi podmiotami z branży, a zwłaszcza z Europejskim Stowarzyszeniem Gazów Technicznych (EIGA) I BC Safety Authority (BCSA).

Teraz, aby posunąć branżę do przodu, musimy wypełnić lukę między etapem demonstracji a komercjalizacji. To właśnie tutaj rządy powinny odegrać większą rolę, jak ma to już miejsce w przypadku niektórych krajów UE.

Jakie są kolejne etapy projektu I plany po jego zakończeniu?

Kolejnym krokiem jest oczywiście rozpowszechnienie wyników nie tylko wśród ekspertów, ale także wśród obywateli, aby zrozumieli te technologie I ich zalety. Niemniej mamy rzecz jasna dalsze plany po zakończeniu projektu. Utrzymujemy stały kontakt z innymi projektami zajmującymi się wodorem, którym służyć będziemy poradą I wsparciem w ramach zespołu ekspertów, a także będziemy kontynuować współpracę z rozmaitymi stowarzyszeniami. Mamy też nadzieję, że UE nadal będzie wspierać tego typu projekty I działania, abyśmy mogli wykorzystać wykonaną pracę I posunąć się do przodu, budując zaufanie, jakiego wodór potrzebuje I na które zasługuje.

Więcej informacji:

H2TRUST
http://h2trust.eu/

Źródło: Na podstawie wywiadu do 38. numeru magazynu research*eu nt. wyników.

Powiązane informacje

Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę