Indyjskie przedsiębiorstwa energetyczne również próbują zwiększyć produkcję zielonego wodoru i obniżyć koszty, aby był on na tyle przystępny cenowo, aby mógł konkurować z innymi paliwami.

Oczekuje się, że w nadchodzących latach wodór będzie szeroko stosowany w sektorze transportu, a jako duży i rosnący rynek zarówno pojazdów, jak i energii, Indie mogą znacząco zyskać na przyjęciu na dużą skalę zielonego wodoru jako paliwa samochodowego.

Zielony wodór zapewnia znaczną redukcję emisji, co pomoże spowolnić globalne ocieplenie i zmiany klimatyczne. Indie dostrzegają korzyści, począwszy od ograniczenia zanieczyszczeń i osiągnięcia celów klimatycznych po ograniczenie kosztownego importu paliw kopalnych, a także szansę biznesową, aby stać się globalnym centrum produkcji i eksportu zielonego wodoru.

Zielony i szary wodór

Wodór jest bezbarwny, a wodór zielony jest „zielony” jedynie ze względu na sposób jego wytwarzania i źródło energii wykorzystywanej do jego wytworzenia. Zielony wodór odnosi się do wodoru wytwarzanego w wyniku elektrolizy wody – podziału jej na wodór i tlen – przy użyciu elektrolizera zasilanego energią odnawialną.

Uważa się, że jest to praktycznie bezemisyjna ścieżka produkcji wodoru — jest całkowicie ekologiczna, ponieważ zasilana jest zieloną energią, wykorzystuje wodę jako surowiec i nie emituje dwutlenku węgla podczas zużycia.

Obecnie większość wodoru produkowanego do celów przemysłowych i do zastosowań przemysłowych to wodór „szary”, wytwarzany z gazu ziemnego w procesach energochłonnych i charakteryzujący się wysoką emisją dwutlenku węgla. Z wyjątkiem różnic w ścieżce produkcji i emisji, zielony wodór jest zasadniczo tym samym, co szary – lub wodór sklasyfikowany według dowolnego innego koloru.

Wiele kolorów wodoru.

Schemat sektora transportu

Główne cele programu MNRE, dla którego wytyczne wydano w lutym, obejmują (i) walidację wykonalności technicznej i wydajności zielonego wodoru jako paliwa transportowego, (ii) ocenę opłacalności ekonomicznej pojazdów napędzanych ekologicznym wodorem oraz (iii) demonstracja bezpiecznej obsługi pojazdów napędzanych wodorem i stacji tankowania.

Ministerstwo Transportu Drogowego i Autostrad powoła agencję wdrażającą program, która będzie zapraszać do składania wniosków w sprawie projektów pilotażowych. Wybrana firma lub konsorcjum będzie instytucją realizującą projekt.

Na podstawie rekomendacji Komitetu Oceny Projektu, MNRE zatwierdzi finansowanie luki w rentowności (VGF) dla projektu. Kwota VGF zostanie ostateczna po rozważeniu „konkretnych potrzeb, zalet i wykonalności każdego projektu”. Instytucja realizująca będzie zobowiązana do zakończenia projektu pilotażowego w ciągu dwóch lat.

Pojazdy na wodorowe ogniwa paliwowe

Pojazd z wodorowym silnikiem spalinowym (ICE) wykorzystuje wodór w procesie spalania – co jest podobne do samochodów napędzanych olejem napędowym i benzyną, z tą różnicą, że nie powoduje emisji dwutlenku węgla.

Pojazd elektryczny zasilany wodorowymi ogniwami paliwowymi (FCEV) wykorzystuje wodór elektrochemicznie, przekształcając wodór zmagazynowany w zbiorniku wysokociśnieniowym w energię elektryczną, pozostawiając wodę jako produkt uboczny. Chociaż pojazdy napędzane wodorem ICE nie emitują dwutlenku węgla, badania sugerują, że spalanie wodoru jest znacznie mniej energooszczędne niż spalanie wodoru przekształcając go w energię elektryczną w ogniwie paliwowym.

W porównaniu do pojazdów elektrycznych zasilanych akumulatorami (BEV), w których akumulator stanowi najcięższą część, pojazdy FCEV wodorowe są zazwyczaj znacznie lżejsze, ponieważ wodór jest lekkim pierwiastkiem, a zestaw ogniw paliwowych waży mniej niż akumulator pojazdu elektrycznego (EV).

To sprawia, że ​​technologia wodorowych ogniw paliwowych staje się realną alternatywą dla technologii akumulatorów pojazdów elektrycznych, szczególnie w przypadku ciężkich samochodów ciężarowych, które mogą czerpać korzyści ze zwiększonej ładowności – bez powodowania kłębów dymu ze spalania oleju napędowego.

Rzeczywiście badania pokazują, że długodystansowe pojazdy FCEV mogą przewozić ładunki w ilościach podobnych do ciężarówek z silnikiem Diesla, podczas gdy w przypadku pojazdów typu BEV na długich trasach obciążenie jest nawet o 25% mniejsze ze względu na cięższe akumulatory. Biorąc pod uwagę potrzebę ograniczenia emisji gazów cieplarnianych w sektorze transportu, przy jednoczesnym zapewnieniu, że nie nastąpi utrata generującej dochód ładowności, ekologiczny wodór jest obiecujący.

Szereg wyzwań

Stosowanie zielonego wodoru na dużą skalę w sektorze transportu wiąże się z poważnymi wyzwaniami. Najważniejszym z nich jest zaporowy koszt produkcji, a następnie wyzwania związane z przechowywaniem i transportem na dużą skalę. Jednak dzięki większym innowacjom technologicznym i zwiększeniu skali produkcji koszty prawdopodobnie spadną w ciągu kilku lat.

Ekologiczne pojazdy napędzane wodorem nie są jeszcze postrzegane jako odpowiednia alternatywa dla czterokołowych pojazdów typu BEV ze względu na wyzwania wynikające z kosztów paliwa i budowy infrastruktury pomocniczej. Shell, pionier technologii tankowania wodoru, ogłosił w zeszłym miesiącu, że zamyka wszystkie swoje stacje tankowania wodoru dla samochodów w Kalifornii z powodu „komplikacji w dostawach i innych zewnętrznych czynników rynkowych”. Stacje tankowania wodoru dla pojazdów ciężarowych nadal jednak tam działają.

Aby wodorowe pojazdy typu FCEV mogły konkurować z pojazdami typu BEV, ekologiczny wodór musi kosztować od 3 do 6,5 dolara za kilogram do 2030 r. Dla perspektywy detaliczne ceny ekologicznego wodoru w Kalifornii w 2023 r. osiągnęły poziom 30 dolarów za kilogram. Kalifornijska Komisja ds. Transportu szacuje również, że zbudowanie ciężarówki na wodór Stacja paliw kosztuje aż o 72% więcej niż koszt budowy akumulatorowej stacji paliw elektrycznych ciężarówek.

MNRE planuje zwołać spotkanie z zainteresowanymi stronami w celu omówienia rozwoju specjalistycznych butli do przechowywania ekologicznego wodoru po tym, jak producenci pojazdów użytkowych zgłosili wyzwania związane z wysokociśnieniowymi butlami do przechowywania.

Obecnie większość butli produkowanych w Indiach jest przeznaczona do transportu sprężonego gazu ziemnego (CNG). Jednak wodór jest przechowywany pod znacznie wyższym ciśnieniem, a butle CNG nie mogą przenosić wodoru. Aby butle mogły przenosić dużą masę wodoru, włókno węglowe musi być mocniejsze, co powoduje, że wysokociśnieniowe butle z wodorem są drogie. Stanowi to kluczową przeszkodę w przyjęciu wodoru jako paliwa transportowego. Z tego samego powodu istniejąca infrastruktura rurociągów gazu ziemnego również nie jest postrzegana jako opłacalna.

Wodór jest wyjątkowo łatwopalny, co oznacza, że ​​przy obchodzeniu się z paliwem na stacjach detalicznych należy zachować szczególną ostrożność w porównaniu z olejem napędowym, benzyną, a nawet CNG. Przed wprowadzeniem rozwiązań na dużą skalę należy opracować solidne i niezawodne standardy obsługi i bezpieczeństwa.

Wreszcie, w miarę jak postęp w technologiach akumulatorów w dalszym ciągu zmniejsza całkowitą masę akumulatorów pojazdów elektrycznych, długoterminowa rentowność ciężkich pojazdów użytkowych napędzanych ekologicznie wodorem może również znaleźć się pod presją.