Hidrogen plus oxigen rezultă apă plus energie electrică, unde energia este, de fapt, produsul interesant. Aceasta ar fi ecuația simplificată a pilei de combustie, folosită în urmă cu 80 de ani în tehnica aerospațială și adaptată acum pentru propulsia vehiculelor de serie. De ce este interesantă ecuația, nu e greu de ghicit. În cursa contra cronometru pentru modificarea direcției înspre care ne duc schimbările climatice, viziunea unor orașe unde în urma mașinilor și autobuzelor se degajă vapori de apă și un pic de căldură este una dătătoare de speranță.
Pila de combustie este un sistem electrochimic care convertește energia chimică a unui combustibil, de regulă hidrogenul, în energie electrică. Dansul dintre ionii pozitivi ai hidrogenului de la catod, atrași inevitabil de exigenul de la anod duce la formarea unui curent electric și a moleculelor de apă.
Deși descoperită în secolul XIX, pila de combustie și-a găsit o aplicabilitate comercială abia în anul 1932. Pe la mijlocul anilor ’60, sistemul era folosit cu succes în programele spațiale NASA, pentru a genera energie pentru sateliți și capsule spațiale. De atunci, pilele de combustie și-au găsit numeroase utilizări pentru clădiri comerciale, industriale și rezidențiale ca surse de energie de rezervă și în zone îndepărtate sau greu accesibile.
Propulsie curată, emisii zero
Odată cu rezolvarea unor neajunsuri tehnice, butelia de oxigen fiind înlocuită de oxigenul din aer iar electrolitul (lichidul în care sunt plasați electrozii) de o membrană din material permeabil la protoni de hidrogen, pila de combustie devine o soluție fezabilă pentru alimentarea unui vehicul terestru, echipat cu motor electric. Un astfel de vehicul va avea la bord un rezervor de hidrogen și va emite doar căldură și apă, fiind așadar un vehicul cu emisii zero.
În contextul legislației comunitare, Directiva UE 2019/1161, care se referă la implementarea unui sistem de transport cu autobuze curate, adică mai puțin poluante, utilizarea pilei de combustie cu hidrogen pentru autobuzele electrice este o opțiune viabilă, luată în considerare de către numeroase companii de transport public.
Ce înseamnă „curat” în contextul directivei amintite? Un autobuz curat este unul alimentat cu energie electrică, hidrogen, gaz natural comprimat sau lichefiat, majoritatea biocombustibililor, combustibili sintetici și gaz petrolier lichefiat (GPL). Directiva stabilește țintele naționale ca procent minim de vehicule curate din achizițiile publice ale unui stat membru, în două stadii diferite: din august 2021 până în 2025 și din 2026 până în 2030. Cum vor transpune administrațiile locale și operatorii de transport urban aceste cote în realitate depinde de prioritățile fiecărui oraș în parte, însă este cert că provocarea este una majoră.
„În premieră pentru România, Administrația Fondului pentru Mediu a anunțat că lucrează la un program pentru administrațiile publice pentru a cumpăra autobuze alimentate cu GNC, GNL și hidrogen”, a precizat Paul Șerbănescu, șef Birou Strategii, Programe din cadrul AFM. Acesta a mai adăugat că va fi deschisă curând o nouă sesiune de finanțare pentru administrațiile publice locale pentru achiziționarea de autobuze „verzi” și tramvaie.
În afară de atuul cheie, al emisiilor zero, tehnologiile bazate pe pila de combustie mai au și avantajul că hidrogenul poate fi obținut fără impacul de mediu al combustibililor tradiționali. Primul vehicul de acest tip a fost dezvoltat de General Motors în anii ‘60, iar acum avem astfel de vehicule produse în serie de marii jucători de pe piața auto, cum ar fi BMW, Honda, DaimlerChrysler, Ford, Mazda, Nissan, Volkswagen sau Ferrari.
Revenind la soluțiile pentru transportul public curat, autobuzele electrice cu celule de hidrogen sunt cea mai apropiată variantă de acel vehicul „ideal” care să meargă ca un diesel dar să aibă emisii zero, sunt de părere specialiștii.
