Bezpiecznie, szybko i prosto: Daimler Truck i Linde wyznaczają nowy standard w technologii tankowania ciekłym wodorem

Daimler Truck i Linde Engineering przedstawiają sLH2, wspólnie opracowaną technologię tankowania przechłodzonego ciekłego wodoru. W porównaniu z wodorem gazowym, przechłodzony wodór ciekły (sLH2) pozwala na większą gęstość przechowywania, większy zasięg, szybsze tankowanie, niższe koszty oraz wysoką efektywność energetyczną. Celem Daimler Truck i Linde Engineering jest ustanowienie sLH2 jako wspólnego standardu tankowania pojazdów ciężarowych zasilanych wodorem oraz udostępnienie tej technologii wszystkim zainteresowanym stronom za pośrednictwem normy ISO. Dlatego w Wörth am Rhein w Niemczech otwarto pierwszą publiczną stację paliw sLH2, która od połowy 2024 roku będzie wykorzystywana również przez wybranych klientów logistycznych do wstępnych testów przez nich ciężarówki Mercedes-Benz GenH2. Daimler Truck i Linde Engineering osiągnęły ważny przełom w infrastrukturze na drodze do dekarbonizacji transportu za pomocą wodoru. W ciągu ostatnich kilku lat inżynierowie obu tych firm wspólnie opracowali sLH2, nowy proces przetwarzania przechłodzonego ciekłego wodoru. W porównaniu z wodorem gazowym to innowacyjne podejście pozwala na większą gęstość magazynowania, większy zasięg, szybsze tankowanie, niższe koszty oraz wyższą efektywność energetyczną. W przypadku 40-tonowego zestawu ciężarówki o dużej ładowności, przewożącej 80 kg ciekłego wodoru, tankowanie zajmuje około dziesięciu do piętnastu minut i pozwala na pokonanie dystansu 1000 i więcej kilometrów. Jednocześnie nowa technologia sLH2 obniża nakłady inwestycyjne na stację tankowania wodoru od dwóch do trzech razy, a koszty operacyjne są od pięciu do sześciu razy niższe. Dziś ciekły wodór można niezawodnie dostarczać w całej Europie. W porównaniu do zwykłej technologii tankowania ciekłego wodoru (LH2), nowy proces wykorzystuje nową innowacyjną pompę sLH2 w celu nieznacznego zwiększenia ciśnienia ciekłego wodoru. Dzięki tej metodzie wodór staje się przechłodzonym wodorem ciekłym (sLH2). Wodór w tym stanie umożliwia bardzo wydajny proces tankowania, który jednocześnie ogranicza do minimum straty energii podczas tankowania. Ponadto nie jest konieczna transmisja danych pomiędzy stacją tankowania a pojazdem, co dodatkowo zmniejsza złożoność rozwiązania. Jednocześnie pojemność tankowania wzrosła do nowego poziomu. Pilotażowa stacja tankowania ma wydajność 400 kg ciekłego wodoru na godzinę. W porównaniu do zwykłych koncepcji tankowania ciekłego lub gazowego wodoru, sLH2 jest znacznie prostsze, a jednocześnie zapewnia zwiększoną wydajność. Mając na celu ustanowienie wspólnego standardu tankowania pojazdów ciężarowych zasolanych wodorem, technologia ta została udostępniona wszystkim zainteresowanym w sposób otwarty za pośrednictwem normy ISO. Andreas Gorbach, Członek Zarządu Daimler Truck AG, odpowiedzialny za technologię pojazdów ciężarowych, wskazal „Transport zeroemisyjny wymaga trzech czynników: odpowiednich pojazdów o napędzie akumulatorowo-elektrycznym i wodorowym, wymaganej sieci infrastruktury oraz parytetu kosztów pojazdów ZEV w porównaniu z ciężarówkami z silnikiem Diesla. W kwestii pojazdów transformacja postępuje pełną parą. W sferze infrastruktury wodorowej, osiągamy dziś ważny kamień milowy: dzięki sLH2 tankowanie wodoru staje się tak wygodne,jak dzisiejsze tankowanie oleju napędowego. Zatankowanie naszej ciężarówki Mercedes-Benz GenH2 na dystans ponad 1000 kilometrów zajmuje około 10–15 minut. Wzywamy teraz innych producentów OEM i firmy infrastrukturalne, aby poszli za naszym podejściem i wspólnie uczynili tę technologię standardem branżowym”. Juergen Nowicki, wiceprezes wykonawczy Linde plc i dyrektor generalny Linde Engineering, dodał zaś „Przechłodzony ciekły wodór znacznie zwiększa wydajność systemów tankowania wodoru. Wymagane inwestycje zmniejszają się od dwóch do trzech razy, a koszty operacyjne są od pięciu do sześciu razy niższe. Te i inne zalety sprawiają, że w sektorze pojazdów ciężkich sLH2 jest praktyczną, neutralną pod względem emisji CO2 alternatywą dla oleju napędowego. Technologia, którą opracowaliśmy wspólnie z Daimler Truck, pomoże utorować drogę rozwojowi solidnej sieci tankowania, która jest niezbędna do utrzymania pojazdów w ruchu i nienaruszonych łańcuchów dostaw”. Stacja tankowania Linde Engineering sLH2 wyznacza standardy wydajności Nowa publiczna stacja tankowania sLH2 w Wörth am Rhein w Niemczech wyznacza standardy w zakresie efektywności energetycznej i wydajności. Przy zużyciu energii wynoszącym zaledwie 0,05 kWh/kg, wymaga około 30 razy mniej energii w porównaniu z konwencjonalnym tankowaniem wodorem gazowym. Stacja tankowania zajmuje niewielką powierzchnię wynoszącą zaledwie 50 metrów kwadratowych (nie licząc dystrybutora) i pozwala na konfiguracje, w których możliwe jest kilka dystrybutorów do równoległego tankowania ciężarówek, oraz tankowanie back-to-back. Zbiornik ciekłego wodoru ma pojemność czterech ton, co wystarcza na około dziesięć godzin ciągłego tankowania. Tymczasem pojemność stacji paliw sLH2 po ponownym napełnieniu można zwiększyć do ponad ośmiu ton dziennie. Oczekuje się, że niższe początkowe koszty inwestycyjne i operacyjne technologii sLH2 ostatecznie przełożą się na niższy całkowity koszt posiadania. Cel: ustanowienie standardu branżowego w zakresie tankowania ciekłego wodoru Celem Daimler Truck i Linde Engineering jest uczynienie z sLH2 wiodącej technologii tankowania wodoru w ciężarówkach o dużej ładowności. W rezultacie obie firmy oferują wysoki poziom przejrzystości i otwartości w zakresie odpowiednich interfejsów wspólnie opracowanej technologii sLH2. Technologia ta została ustandaryzowana w otwartym procesie ISO i jest dostępna dla wszystkich zainteresowanych. Obecnie Daimler Truck i Linde Engineering wzywają innych producentów OEM, firmy infrastrukturalne i stowarzyszenia do zastosowania nowej normy ciekłego wodoru i tym samym do ustanowienia globalnego rynku masowego dla tego procesu. Bezpieczne, szybkie i proste tankowanie wodoru W przeciwieństwie do obecnego tankowania ciekłego wodoru (LH2), proces sLH2 jest podobny do wygody obecnie stosowanej technologii tankowania oleju napędowego. Dzięki solidnej izolacji węża tankowania oraz konstrukcji styków pomiędzy dyszą a zbiornikiem paliwa, proces jest bezpieczny i nie ma możliwości rozlania. Dlatego też środki ochronne wymagane przy tankowaniu sLH2 są porównywalne ze środkami wymaganymi w przypadku oleju napędowego. Podczas tankowania kriogeniczny ciekły wodór o temperaturze minus 253 stopni Celsjusza może napełnić dwa połączone zbiorniki mieszczące 40 kg i zamontowane po obu stronach podwozia bez konieczności stosowania specjalnego wyposażenia ochronnego. Technologia sLH2 pozwala na dostarczenie wysokiego przepływu ponad 400 kg wodoru na godzinę, a napełnienie 80 kg ciekłego wodoru można zakończyć w ciągu dziesięciu do piętnastu minut. Wreszcie, w nowym procesie unika się tak zwanego efektu odparowania i „gazu powrotnego” (gaz ze zbiornika pojazdu powracający do stacji benzynowej), w związku z czym do napełniania zbiorników potrzebna jest tylko jedna dysza, co ułatwia obsługę technologii sLH2. Nowa stacja tankowania w Wörth będzie zaopatrywana w ciekły wodór przez Linde, posiadające największą na świecie wydajność i system dystrybucji ciekłego wodoru. Ciekły wodór umożliwia osiągnięcie zasięgu 1000 kilometrów i więcej Przy opracowywaniu napędów na bazie wodoru Daimler Truck preferuje ciekły wodór. W tym stanie skupienia ten nośnik energii ma znacznie większą gęstość energii w stosunku do objętości niż gazowy wodór. W rezultacie zbiorniki ciężarówki z ogniwami paliwowymi wykorzystujące ciekły wodór są bardziej ekonomiczne w porównaniu ze zbiornikami węglowymi stosowanymi na wodór gazowy. A dzięki niższemu ciśnieniu są również znacznie lżejsze. Technologia ta pozwala zatem na większą ładowność, a jednocześnie można zabrać więcej wodoru, co znacznie zwiększa zasięg taboru. To sprawia, że Mercedes-Benz GenH2 Truck, podobnie jak konwencjonalne ciężarówki z silnikiem Diesla, nadaje się do elastycznego i wymagającego transportu długodystansowego. Zostało to wykazane we wrześniu 2023 roku, kiedy dopuszczony do ruchu na drogach publicznych prototyp ciężarówki GenH2 ukończył #HydrogenRecordRun firmyDaimler Truck, na jednym napełnieniu 80 kg ciekłego wodoru pokonując dystans 1047 km. Celem firmy jest wprowadzenie w drugiej połowie dekady seryjnej wersji ciężarówki na ogniwa paliwowe. sLH2 zostanie wdrożony we flocie próbnej pojazdów Mercedes-Benz GenH2 Truck

Oczekuje się, że od połowy 2024 roku pięć firm weźmie udział we wstępnych testach klientów, aby zdobyć pierwsze doświadczenia w transporcie dalekobieżnym pozbawionym emisji CO2 z wykorzystaniem pojazdów Mercedes-Benz GenH2 Trucks. Ciągniki siodłowe będą wykorzystywane w różnych zastosowaniach długodystansowych na określonych trasach w Niemczech i będą tankowane na obecnie otwartej publicznej stacji tankowania sLH2 w Wörth am Rhein oraz na stacji tankowania w rejonie Duisburga. W ten sposób Daimler Truck i jego firmy partnerskie tworzą projekt „latarni morskiej”, ukierunkowany na wykazanie, że niskoemisyjny transport ciężarówkami zasilanymi wodorem jest już dziś możliwy. Aby jednak transformacja się powiodła, w nadchodzących latach konieczne będzie zapewnienie budowy międzynarodowej infrastruktury tankowania oraz wystarczających dostaw ekologicznego ciekłego wodoru.

   Tekst: Jarosław Brach

   Zdjęcia: Producent