משאיות
משאיות
צילום: מארק גשוונדר
ההתמקדות המוגברת במעבר למקורות אנרגיה מתחדשים בתעשיית ההובלות העלתה את ההתעניינות במשאיות המופעלות באמצעות מימן. כיצד הן פועלות, מתי הן יהיו זמינות, והאם כדאי לבחור במשאית המופעלת באמצעות סוללות או מימן? כאן תוכלו למצוא את התשובות לשאלות אלו ועוד.
דרך השימוש הידועה ביותר במימן בכלי תחבורה היא באמצעות תאי דלק. ניתן לתארך את הטכנולוגיה לתחילת המאה ה-19, אך רק בשנת 1932 ניתן היה להשתמש בתא הדלק הראשון ביישומים מעשיים. מאז שנות ה-60 נעשה שימוש בתאי דלק להפעלת חלליות.
בנוסף לתאי דלק, ישנה גם אפשרות להשתמש במימן ישירות במנוע בעירה. בהתאם לעלות ולזמינות של מימן ממקורות מתחדשים, למנועי בעירה המופעלים באמצעות מימן יש פוטנציאל להציע עלות תחרותית של בעלות כוללת והם יכולים להשלים טכנולוגיות אחרות.
הפוטנציאל של מימן הולך וגדל מכיוון שיש מגמה עולמית להפחתת הפחמן שמקורו בתעשיית התחבורה. זאת, יחד עם ירידת העלות של אנרגיה מתחדשת ואסטרטגיות מפורטות יותר של ממשלות ברחבי העולם להמשך פיתוח הטכנולוגיה.
משאיות חשמליות המופעלות באמצעות תאי דלק ממימן, הפולטות רק אדי מים, יהיו חלק חשוב ממאגר המוצרים ללא פליטות של Volvo Trucks. במהלך 2023, הן עברו נסיעות מבחן בכבישים ציבוריים.
מימן (H2) הוא יסוד כימי שניתן להשתמש בו לאחסון ולאספקת אנרגיה. ישנן דרכים רבות לייצר מימן ויש צורך במקור אנרגיה ראשוני כדי להפיקו. השיטה הנפוצה ביותר להפקת מימן כיום היא מגז טבעי באמצעות רפורמה במתאן קיטור (SMR). בתהליך זה משתחרר פחמן דו-חמצני (CO2), אלא אם מיושם תהליך CCU (לכידת פחמן וניצולו) המונע מעודף פחמן דו-חמצני להגיע לאטמוספירה.
החלופה הנדונה ביותר ל-SMR וזו שמהווה כיום את המסלול המוביל להשגת ייצור מימן ניטרלי בפחמן, היא הפקת מימן על ידי אלקטרוליזה של מים באמצעות מקורות חשמל מתחדשים כגון שמש, רוח, מים וכו'. זהו כיום המסלול העיקרי לביסוס כלכלת המימן עם תועלת מרבית לאקלים.
משאית המופעלת באמצעות תאי דלק היא משאית חשמלית (FCEV) שמייצרת חשמל מתאי דלק. אלה מופעלים באמצעות מימן, שאותו ממלאים ומאחסנים במכלים על המשאית. בתא דלק, מימן וחמצן משולבים באמצעות תגובה אלקטרוכימית לצורך ייצור חשמל, חום ומים.
זאת בניגוד למשאית חשמלית עם סוללה (BEV), שמקבלת את האנרגיה שלה מסוללות הנטענות באמצעות מקור חשמלי חיצוני. למשאית תאי דלק יש גם מצבר שיכול לספק חשמל נוסף בעת הצורך וכן לצורך רגנרציה, אולם מצבר זה קטן בהרבה בהשוואה למצבר במשאית חשמלית המופעלת באמצעות סוללה. כשהן זמינות, משאיות מימן צפויות גם לשאת יותר אנרגיה ולספק טווחי נסיעה ארוכים יותר מאשר משאית חשמלית הפועלת באמצעות סוללה.
למשאית עם מנוע בעירה המופעלת באמצעות מימן יש מכל מימן זהה למשאית המופעלת באמצעות תאי דלק. ההבדל הוא שההנעה מסופקת על ידי מנוע בעירה שעבר שינוי לבעירה באמצעות מימן במקום דיזל.
משאית עם מנוע בעירה יכולה להיחשב למשאית עם אפס פליטת פחמן-דו חמצני נטו כאשר היא מופעלת באמצעות דלקים מתחדשים. יהיו פליטות של כמה תחמוצות חנקן (NOx) וחלקיקים, במגבלות של חוקי הפליטה החלים, (למשל, Euro VI, Euro VII, EPA 27) מהמפלט.
משאית תאי דלק המופעלת באמצעות מימן היא חשמלית ושקטה, ולא פולטת דבר מלבד אדי מים, בעוד משאית עם מנוע בעירה המופעל באמצעות מימן יכולה למשל להתאים יותר לאקלים חם או כאשר יש צורך בכוח רב יותר לאורך תקופות ארוכות יותר.
בכל הנוגע לזמינות, משאיות חשמליות עם סוללה כבר מוצעות במגוון דגמים, ויכולות לתמוך בהפחתת פליטות הפחמן כיום. משאיות המופעלות באמצעות מימן נמצאות בפיתוח אך לא יהיו מוכנות לייצור בנפח גבוה לפני סוף העשור.
עם פיתוח מתמשך של טווח נסיעה, סוללות ותשתית טעינה שהולכת וגדלה, חלק עיקרי מהובלת המטענים באירופה יכול להתבצע באמצעות משאיות חשמליות עם סוללה כיום.
"כדי להגיע לאפס פליטת מזהמים נטו, אנו זקוקים לשילוב בין משאיות חשמליות עם סוללה, משאיות חשמליות המופעלות באמצעות תאי דלק ומשאיות עם מנועי בעירה המופעלים באמצעות דלקים מתחדשים. המטרה שלנו היא לתמוך בלקוחות, כדי שהם ירגישו שאנחנו מפחיתים את פליטות הפחמן ביחד ובצורה הטובה ביותר. הלקוחות יכולים לבחור את המשאיות שלהם בהתאם ליישום, התשתית הזמינה ומחיר האנרגיה. הפחתת הפחמן לא יכולה לחכות ואנו ממליצים בחום ללקוחותינו להתחיל כבר היום ברכישת משאית חשמלית או משאית המופעלת באמצעות ביו-גז", אומר דניאל ברגסטרנד, מנהל מוצר, מנועי בעירה ותאי דלק המופעלים באמצעות מימן, וולוו משאיות.
בוולוו משאיות, פרויקטים ניסיוניים עבור לקוחות של משאיות חשמליות המופעלות במימן באמצעות תאי דלק יתחילו בעוד מספר שנים מעתה והשיווק מתוכנן לסוף העשור הזה.
בינתיים, הדבר מתאפשר כבר היום למובילים שמעוניינים באפס פליטת מזהמים בהובלות, שכן ישנם דגמים חשמליים המופעלים באמצעות סוללות וכן משאיות המופעלות באמצעות דלקים מתחדשים, כמו ביו-גז.
לפי וולוו משאיות, השאיפה לטווח ארוך צריכה להיות שהעלות הכוללת של הבעלות (TCO) במהלך מחזור החיים של המשאית, כולל מחיר הרכישה והעלויות השוטפות, תהיה שווה לחלופת הדיזל או נמוכה ממנה.
לכלי רכב המופעלים באמצעות מימן עשויה להיות טביעת רגל פחמנית נמוכה מאוד, כאשר המימן מופק ממקורות מתחדשים. הם יכולים להציע חלופה לדלקים מאובנים, עם אנרגיה גבוהה ופליטות נמוכות. עם זאת, קיימות תלויה בכל מחזור החיים של דלק המימן וכלי הרכב, כולל ייצור, תפעול וגריטה.
משאיות המופעלות באמצעות תאי דלק מימן יעילות יותר לתפעול מבחינת צריכת אנרגיה מאשר משאיות מסורתיות עם מנועי בעירה פנימית, אך אינן יעילות מבחינת צריכת אנרגיה כמו משאיות חשמליות עם סוללה.
אחד מהיתרונות של הפעלה באמצעות מימן הוא שניתן לייצר את הדלק כאשר יש עודף של אנרגיה מתחדשת (כשהרוח נושבת, וכשהשמש זורחת). לאחר מכן, המימן מאוחסן וניתן להשתמש בו כאשר ייצור האנרגיה המתחדשת מוגבל יותר.
שימוש בטוח במימן פירושו מניעת מצבים שבהם עלולה להיות דליפה בשילוב עם גורם להצתה. מימן אינו רעיל ומתמוסס במהירות כאשר הוא משתחרר לאוויר.
כמו דלקים אחרים, נדרש ידע בשימוש בטוח במימן. איתור נזילות ואוורור נאותים חשובים כאשר המשאית פועלת או חונה במקום סגור. בדיקת מערכות המימן מראה שניתן לייצר, לאחסן ולחלק מימן בבטחה.
"משאיות המופעלות באמצעות מימן הן התפתחות מרגשת לקראת היעד שלנו, תעשיית הובלות נטולת מאובנים. אך זה לא יהיה הפתרון המתאים ביותר לכל המשאיות ומגזרי התחבורה. שיחה עם הספק המקומי שלכם יכולה להיות הצעד הראשון כדי ללמוד מהי האפשרות הטובה ביותר עבורכם וכבר יש פתרונות מוכחים בחוץ כדי להגיע לאפס פליטת מזהמים נטו", אומר דניאל ברגסטרנד, מנהל מוצר, מנועי בעירה ותאי דלק המופעלים באמצעות מימן, וולוו משאיות.
כאן תוכלו לקבל את החדשות והעדכונים האחרונים.
