,Аутор: Клер Наден (Clare Naden)

Преузето и преведено са: www.iec.ch

Чланак на енглеском језику можете да прочитате овдје.

Возови су дуго били један од чистијих облика транспорта. У трци за постизањем климатских циљева, индустрија возова на водоник напредује, а Међународна комисија за електротехнику (IEC) обезбјеђује стандарде.

Нема сумње да су возови један од одрживијих облика транспорта. Према Међународној агенцији за енергију (IEA), возови превозе 8% свјетских путника и 7% глобалног терета, али користе само 2% укупне потражње за енергијом у транспорту. У ствари, електрична жељезница која емитује нула угљеника, чини више од 85% путничких и 55% теретних возова.

Али, електрични возови имају бројне недостатке. Наиме, цијене електричних жица и подстаница могу да буду превисоке у регионима с географским изазовима, као што су планинска подручја. Међутим, возови на водоник нуде обећавајући начин за смањење емисија из жељезнице јер захтијевају мање инфраструктуре, а водоничне горивне ћелије, с једним пуњењем, могу да трају дуже.

Према Енрику Морелију (Enrico Morelli), стручњаку за водоничне технологије и сазивачу неколико IEC радних група у оквиру IEC техничког комитета за жељезницу, TC 9, први воз на водоник на свијету прешао је рекордних 1 175 km без потребе за допуном горива, што је много дуже од просјека воза на батеријски погон.

„Водоник је добра опција за возове на дугим релацијама и за возове у регионима у којима постоје многе географске сложености као што су тунели или мостови, што чини електрификацију пруга изузетно скупом“, рекао је он.

Као резултат тога, постоји све већи број пројеката широм свијета за изградњу возова на водоник, углавном у развијеним земљама.

У 2018. години, први свјетски комерцијални возови на водоник, почели су с радом у подручју Доње Саксоније у Њемачкој. Послије неколико година тестирања, 14 возова на водоник званично је пуштено у рад 2022. године, што је њемачку владу коштало 85 милиона евра. Сада постоји 41 воз на водоник који тренутно саобраћају у подручју Франкфурта.

У Француској, жељезнички оператер SNCF наручио је 12 возова на водоник, за које се очекује да ће бити пробни ове године, с циљем да превозе путнике до краја 2025. године.

У Италији, Министарство инфраструктуре и саобраћаја обећало је 300 милиона евра за нови програм замјене дизел-возова возовима на водоник широм земље.

Тестирање првог јапанског хибридног воза на водоник под називом Hybari је у току, с циљем да он буде комерцијално покренут до 2030. године. Друге земље попут Чилеа и Индије такође имају планове да покрену возове на водоник, док Кина већ неко вријеме користи трамваје на водоник.

У плану су и брзи возови на водоник. Конзорцијум 10 шпанских компанија је у процесу развоја система за брзе возове, који се напајају водоничним горивним ћелијама и батеријама.

Прелазак на „нискоугљенични“ водоник

Међутим, начин на који се водоник производи је био под критиком посљедњих година, јер се велика већина коришћеног водоника добија екстракцијом из једињења угљоводоника као што су гас, угаљ и нафта. Овај процес је далеко од еколошки прихватљивог, емитујући 830 милиона тона угљен-диоксида сваке године.

Могућност за добијање „нискоg угљеника“ је путем електролизе, при чему се електрична енергија користи за раздвајање воде на водоник и кисеоник у уређају који се зове електролизер. Емисије су још мање ако се електрична енергија производи из обновљивих извора енергије.

Штавише, према IEA, са смањењем трошкова, коришћењем обновљивих извора енергије, као што су соларна фотонапонска енергија и енергија вјетра, „нискоугљенични“ водоник могао би да буде и јефтина опција.

Све су ово добре вијести за планету и за људе, али ми смо још далеко од тога. Нове технологије попут ове захтијевају значајна улагања.

Регулатори препознају ову потребу. У Европској унији, на примјер, 22 земље плус Норвешка потписале су споразум познат као „важни пројекти од заједничког европског интереса“ (IPCEI) у сектору водоника, познат као IPCEI Hy2Tech програм. Током 2022. године, за око 50 пројеката је одобрено више од 10 милијарди евра јавног финансирања, за које се очекивало да ће генерисати додатних 15 милијарди евра приватних инвестиција.

Сарадња је кључна

Још један кључни покретач биће сарадња, нагласио је Жулиан Дарбињи (Julien d’Arbigny), IEC предсједавајући за IEC TC 9 заједничку радну групу, JWG 51, за системе горивних ћелија за апликације на жељезници.

„Подсектори транспорта би имали користи од превазилажења  постојећих баријера између тимова како би радили на заједничком циљу, као што је развој рјешења за допуну горива. То би могло довести до стварања чворишта за допуну горива, која такође опслужују друга возила на водоник, као што су камиони или аутобуси“, рекао је он.

„У Њемачкој, на примјер, у индустријском парку Höchst у Франкфурту, налази се станица за пуњење водоником, која омогућава да се аутобуси и жељезнички вагони на водоник пуне горивом. Такав екосистем који укључује све начине транспорта је неопходан за покретање иновација и улагања у економију водоника.”

Међународни стандарди ће бити подлога за ову сарадњу и хармонизацију широм свијета, јер заједно доносе најбољу међународну праксу да би се обезбиједила поузданост, извођење, безбједност и обезбиједила платформа на којој се иновација може десити. Омогућавањем интероперабилности, они могу бити моћни алати за убрзање раста индустрије.

Иако постоје усаглашени међународни захтјеви за возове на електрични и дизел погон да би се демонстрирали, на примјер, безбједност и перформансе, за водоник не постоји ниједан. То значи да се много времена и енергије троши на тестирање и евалуацију према различитим критеријумима, да би се обезбиједило да компоненте и системи одговарају сврси и безбједности.

Технички комитет IEC TC 9 ради на низу стандарда да би попунио ову празнину. Стандард IEC 63341‑1 ће дефинисати захтјеве за пројектовање енергетских система горивних ћелија, док ће стандард IEC 63341‑2 покривати водоничне системе горива, укључујући складиштење и дистрибуцију водоника у возу. Трећи у серији, стандард IEC 63341‑3, детаљно ће дати захтјеве за перформансе и методе испитивања. Серија ће се ослањати на многе друге IEC стандарде за горивне ћелије и технологије складиштења водоника са додатним специфичним захтјевима за примјену на жељезници.

Стандарди ће бити добар почетак, али потребно је још много тога. Из тог разлога су међународни стручњаци за жељезницу (IEC TC 9) и водоник (ISO/TC 197/SC 1) створили двије заједничке ад хок групе, JAHG 52: Контејнер за гориво за жељезницу и JAHG 53: Компоненте система горива за жељезнице, да би се дефинисало који су стандарди потребни и да би се направила мапа пута за њихов развој.

Без обзира на то да ли се производи из фосилних горива или не, водоник остаје веома запаљив гас и мора се користити безбједно и ефикасно. Од свог почетка, један од четири система оцјењивања усаглашености које води IEC, IECEx (IEC систем за сертификацију према стандардима који се односе на опрему за употребу у експлозивним атмосферама) покрива сертификацију опреме, услуга и компетенција људи у областима које су повезане с водоником. IECEx надгледа усклађеност с међународним стандардима који се односе на безбједност водоника, перформансе и интероперабилност, а његова сертификација наставља да буде драгоцјено средство за олакшавање трговине водоником на националним нивоима и на међународним тржиштима.

IECEx се удружио с другим међународним организацијама, укључујући ISO, с којима је успоставио формално партнерство у вези с тестирањем и сертификацијом у области водоничних технологија. Од 2023. године издаје сертификате за опрему и системе за дозирање водоника. IECEx шема за сертификацију компетенција особља (CoPC) је такође проширена да би укључила додатна подручја компетенције посвећене безбједности водоника.