Hálózati és tárolási kihívásokkal néz szembe a hidrogén alkalmazása az európai tömegközlekedésben

Az európai közösségi közlekedési szektor komoly kihívásokkal néz szembe a fenntarthatóbb üzemanyagokra való átállás során. Az IMI mérnöki vállalat legfrissebb kutatása szerint a döntéshozók 93%-a aggódik amiatt, hogy a jelenlegi villamosenergia-hálózat kapacitása nem elegendő sem a mostani, sem a jövőbeli akkumulátoros vagy hidrogénüzemű járműflották kiszolgálásához. A megkérdezettek 89%-a szerint a hidrogén életképes alternatívát kínálhat az akkumulátoros járművek korlátainak – például a nagy tömegnek, a korlátozott hatótávolságnak és a hálózati terhelésnek – kezelésére. Bár a hidrogén ígéretes megoldásnak tűnhet, a technológia magas költségei, alacsony hatékonysága, és a zöld hidrogén korlátozott elérhetősége miatt egyelőre csak réspiaci szereplőnek számít, és ha nem sikerül leküzdeni a kapcsolódó akadályokat, az is marad.

2024-ben összesen 378 darab új üzemanyagcellás buszt állítottak forgalomba az európai üzemeltetők, ami 82%-os növekedést jelent 2023-hoz képest. Ez a jelentős bővülés jól mutatja a hidrogén iránti fokozódó érdeklődést és annak szerepét a zéró emissziós közlekedés jövőjében. Ugyanakkor, ha a zéró emissziós buszok teljes európai piacát nézzük – tehát az akkumulátoros elektromos buszokat is figyelembe véve – a hidrogénbuszok csupán 4,6%-os részesedést képviselnek, míg az akkumulátoros elektromos buszok a piac 95%-át uralják.

Az IMI által készített „The Road Ahead” kutatásban 300 vezető közlekedési szakember véleményét vizsgálták az Egyesült Királyságban, Németországban és Olaszországban. A hidrogénüzemű buszok alig 5%-os piaci részesedése ellenére a hidrogén iránti érdeklődés növekvő tendenciát mutat: a megkérdezett közlekedési szakemberek által képviselt cégek 21%-a már vásárolt hidrogénüzemű járművet, 61% pedig a következő két évben tervezi a beruházást.

A kutatás alapján a hidrogén üzemanyagként való használata iránti érdeklődés magas, ugyanakkor az alkalmazása még mindig képlékeny. Bár a válaszadók 83%-a szerint lehetséges lenne a tömegközlekedést hidrogén nélkül is dekarbonizálni, sokan elismerik, hogy a hidrogén kulcsfontosságú szerepet játszhat az elektromos járművek problémáinak megoldásában. Ez a kettősség abból fakad, hogy bár az akkumulátoros járművek gyorsabb ütemben terjednek és fejlődnek, a hidrogén hosszabb távon előnyösebb lehet bizonyos alkalmazásokban, például a hosszú távú és nehéz teherfuvarozásban, ahol az akkumulátorok hatótávja és töltési ideje korlátokba ütközik.

A hidrogén egyik legfőbb előnye, hogy képes megoldani az elektromos járműveknél tapasztalt problémákat, például a hosszabb hatótávot és a gyorsabb tankolást. Míg az akkumulátoros elektromos járműveknél a töltési idő és a hálózati terhelés kihívást jelent, addig a hidrogén üzemanyagcellás járművek gyorsan tankolhatók és hosszabb távokat tudnak megtenni anélkül, hogy túlterhelnék a hálózatot. Ugyanakkor számos akadályt is le kell küzdeni a széles körű elterjedéshez: a hidrogén biztonságos tárolása komoly kihívást jelent, amit az Egyesült Királyságban a megkérdezettek 76%-a, Olaszországban 73%, Németországban pedig 66% is megerősített. A decentralizált tárolás és a kisebb, lokalizált elektrolizálók használata azonban megoldást jelenthet ezekre a tárolási problémákra anélkül, hogy jelentős infrastruktúra-fejlesztésre lenne szükség.

A decentralizált hidrogéntermelés nemcsak a tárolási kihívásokat enyhítheti, hanem a hálózati kapacitásproblémákat is megkerülheti. A helyszíni elektrolizálók használata csökkentheti a központi infrastruktúra szükségességét, különösen olyan régiókban, ahol a villamosenergia-hálózat instabil vagy korlátozott kapacitású. A decentralizáció így nem csupán átmeneti megoldás lehet, hanem hosszú távon is hatékony üzemanyag-ellátási stratégiát kínálhat. A válaszadók 76%-a fontolóra venné a helyszíni hidrogéntermelést, ha megfelelő támogatás állna rendelkezésre, 24%-uk viszont nem tenné.

A hidrogénalapú közlekedés terjedését azonban számos infrastrukturális és szabályozási akadály hátráltatja. A kutatás szerint a legnagyobb akadályt a zónázási szabályok és építési engedélyek jelentik. A zónázási szabályok olyan helyi vagy országos előírások, amelyek meghatározzák, hogy egy adott területen milyen épületek és létesítmények helyezhetők el, valamint azok hogyan használhatók. A hidrogéninfrastruktúra esetében ezek a szabályok különösen szigorúak lehetnek, mivel a hidrogén tárolása és kezelése fokozott biztonsági követelményeket igényel. Ez megnehezíti például a hidrogéntöltő állomások vagy tárolóegységek telepítését a városokban.

Az építési engedélyek beszerzése szintén kihívást jelent, mivel ezeknek meg kell felelniük a szigorú biztonsági és környezetvédelmi előírásoknak. A szabályozási akadályok mellett a fizikai helyigény is komoly problémát jelent, mivel a hidrogén előállításához és tárolásához jelentős területre van szükség, amit sok városi közlekedési vállalat nehezen tud biztosítani.

További akadályt jelent a finanszírozás kérdése, mivel a hidrogéninfrastruktúra kiépítése rendkívül költséges. Emellett a technikai ismeretek hiánya is gátolja a fejlődést; a válaszadók 33%-a említette, hogy szervezetük nem rendelkezik elegendő szakértelemmel a hidrogéntechnológia üzemeltetéséhez és karbantartásához.

Mindezek leküzdéséhez elengedhetetlen a kormányzati támogatás, különösen a finanszírozás terén. A válaszadók 82%-a szerint több állami forrásra lenne szükség a hidrogén üzemanyagok tömegközlekedésben való alkalmazásának előmozdításához, hogy ezáltal csökkentsék a beruházási költségeket és támogassák az infrastrukturális fejlesztéseket.

A tanulmány kiemeli, hogy a decentralizált elektrolizálók költségeinek csökkenése új lehetőségeket teremthet a helyszíni hidrogéntermelés számára. Emellett a hidrogén technológiai fejlesztése, például a kisebb és jóval hatékonyabb üzemanyagcellák, szintén hozzájárulhat a széles körű alkalmazáshoz. A hidrogén különösen ígéretes megoldás lehet a hosszú távú és nehéz teherfuvarozásban, ahol az akkumulátoros elektromos járművek hatótávja és töltési ideje korlátokba ütközik.

Az IMI kutatása tehát rávilágít arra, hogy a hidrogén kulcsfontosságú szerepet játszhat a közösségi közlekedés dekarbonizációjában, különösen a hosszú távú mobilitás és a nehéz teherfuvarozás terén. Bár a hidrogén számos előnyt kínál, még mindig jelentős akadályokat kell leküzdeni a széles körű elterjedéshez. Ehhez átfogó stratégiai megközelítésre, állami támogatásra és decentralizált megoldásokra van szükség. A hidrogén jövője a tömegközlekedésben azon múlik, hogy sikerül-e hatékonyan alkalmazni a decentralizált tárolást és helyszíni termelést, valamint hogy elegendő támogatás és infrastruktúra-fejlesztés áll-e rendelkezésre.