Pamiętacie alarmistyczne doniesienia, które zresztą pojawiają się od dekad, że ropa skończy się za 20, 30, 40 lat? To woda na młyn m.in. branży pojazdów elektrycznych. Tylko że te wyliczenia mogą mocno mijać się ze stanem faktycznym.

Ropa jest surowcem nieodnawialnym, który powstał przez miliony lat. Innymi słowy, rzeczywiście kiedyś się skończy. Ale wyliczenia dotyczące tego, ile nam jeszcze zostało ropy, bazują w głównej mierze na danych o dostępnych złożach i założeniach co do zasobności obszarów roponośnych. Tyle że te wyliczenia bywają znacząco różne.

Przykładowo, według Energy Information Administration, zapasy samej ropy naftowej w USA - największego producenta na świecie - wynoszą ok. 35 miliardów baryłek, a suma zapasów ropy i jej kondensatu oszacowano na 74 miliardy baryłek. W tym samym czasie analitycy World Population Review ocenili zsumowane zapasy amerykańskiej ropy i kondensatu na 68,8 mld baryłek. Różnica jest spora. Szacunki dotyczące zasobów ropy ulegają zmianom z różnych względów, na przykład dzięki ujęciu w wyliczeniach nowych metod pozyskiwania surowca (np. szczelinowanie hydrauliczne).

Ile mamy ropy. To… skomplikowane

Do tego dochodzą również nieoczekiwane, najnowsze odkrycia zasobów naturalnych. W ostatnich dniach chiński koncern CNOOC podał sensacyjną wiadomość o nowym złożu ujawnionym w Zatoce Pohaj na Morzu Żółtym. Wstępne szacunki mówią o największym polu naftowym na Ziemi, którego objętość, wraz z zasobami w regionie, może wynieść aż 200 milionów metrów sześciennych ropy naftowej. Według CNOOC ropy jest tak dużo, że zaspokoi potrzeby wszystkich dużych chińskich miast na ponad 20 lat. Do tego dochodzą też odkryte w tym samym miejscu pokłady gazu ziemnego, którego wystarczą Chinom na 60 lat.

Oczywiście powyższe wyliczenia również mogą okazać się finalnie różne od stanu faktycznego, zarówno w jedną, jak i w drugą stronę. Według analityków branży wydobywczej ropy starczy jeszcze na 50 lat, ale rozwój technologii oraz odkrycia takie jak w Chinach, mogą oznaczać kolejne lata i dekady wydobycia.

50 lat, a może więcej?

Pół wieku wydobycia ropy to sporo, a tymczasem już teraz ludzie zmuszani są podatkami lub w inny sposób do rezygnacji z pojazdów spalinowych na rzecz elektrycznych. Gdyby jeszcze obecnie promowana technologia pojazdów zasilanych prądem rzeczywiście była ostatecznym celem. Już teraz wiemy przecież, że koszty wytwarzania pojazdów tego typu, eksploatacji i utylizacji są horrendalne, a rzeczywistą technologią przyszłości już prędzej jest wodór.

Może, zamiast tworzyć od podstaw system, z którego za kilkanaście lub kilkadziesiąt lat i tak będzie trzeba zrezygnować, lepiej byłoby zoptymalizować branżę pojazdów spalinowych i jednocześnie pracować nad faktycznie "zielonymi" technologiami?

Zasada działania silnika wodorowego

Warto w tym miejscu przypomnieć, że zasada działania silnika wodorowego jest zasadniczo bardzo prosta. Otóż energia elektryczna uzyskana za jego pośrednictwem powstaje w procesie, który znamy od ponad 200 lat. To odwrócona elektroliza wody. Na czym polega ta metoda?

W największym skrócie wodór ze zbiornika podobnego do zwykłego baku trafia do ogniw paliwowych, w których następuje reakcja polegająca na połączeniu jonów wodoru w anodzie z tlenem w katodzie. Przepływ elektronów pomiędzy elektrodami wytwarza energię elektryczną, napędzając silnik elektryczny i ładując akumulator. Efektem ubocznym procesu jest zwykła woda.

Czyli znowu dostaniemy pojazdy na prąd?

W zasadzie tak, ale energia nie jest przechowana w gigantycznych akumulatorach, których masa wynosi połowę ciężaru pojazdu, lecz w baku. Nie potrzeba też czekać na naładowanie akumulatora na stacji, bo proces tankowania wodoru przypomina tankowanie LPG. Do tego straty energii są niższe niż w przypadku pojazdów elektrycznych wyposażonych w baterię. Transport prądu do akumulatora pochłania zaledwie 8 proc. energii, a przykładowo w Tesli Model 3 Long Range aż 25 proc. (badanie ADAC).

Oczywiście technologia wodorowa też ma swoje bolączki, a wśród najważniejszych należy wymienić właśnie wydajność. Już podczas procesu pozyskiwania wodoru metodą elektrolizy straty wynoszą aż 45 proc. początkowej energii, a w kolejnych etapach dochodzą inne straty, co finalnie oznacza, że wydajność pojazdu zasilanego wodorem może wynieść zaledwie ok. 24 -25 procent.

Motocykle wodorowe już istnieją

Mimo tych problemów prace nad technologią wodorową cały czas trwają. Na początku 2024 roku zespół rozwoju pojazdów elektrycznych Massachusetts Institute of Technology (MIT) wyjechał na tor wyścigowy bardzo specjalnym wariantem Ducati 900SS. Ale oryginalny motocykl włoskiej marki został całkowicie przerobiony i przekształcony w jednoślad napędzany wodorowymi ogniwami paliwowymi.

Kilkunastoosobowy zespół MIT postanowił zbudować hybrydę, aby móc zasilać ją czystym źródłem paliwa o większej gęstości. Prace trwają od roku i rozpoczęły się od wytypowania dawcy, czyli Ducati Supersport z 1999 roku. Z oryginalnej maszyny pozostała właściwie jedynie rama z układem kierowniczym, hamulcami i zawieszeniem.

W ramie zmodyfikowanego motocykla zamontowano elektryczny układ napędowy z niewielką baterią i bezpośrednim napędem łańcuchowym na tylne koło, a także punkty mocowania wahacza. Układ elektryczny zintegrowano z systemem wodorowym, który pobiera energię przez ogniwo paliwowe Doosan zasilane przez butlę gazową zamontowaną pod ogonem motocykla.

Motocykle wodorowe to nie nowość?

Na przestrzeni lat pojawiło się kilka pomysłów na motocykle wodorowe, głównie od japońskich producentów motocykli, ostatnio Kawasaki, które zmodyfikowało swój doładowany H2 do spalania wodoru w silniku spalinowym o pojemności 1000 cm3 i w tym roku testuje prototyp. Ale motocykl MIT jest nadal wyjątkowy. Jak tłumaczą członkowie zespołu z MIT pracującego nad projektem, ich pojazd jest pierwszym w pełni open-source'owym, rygorystycznie udokumentowanym, przetestowanym i wydanym jako platforma motocyklem na ogniwa paliwowe na świecie.

Według specjalistów z MIT nikt dotąd nie stworzył motocykla i nie przetestował go do poziomu, który osiągną zespół z Cambridge, a także nie udokumentował do stopnia, umożliwiającego faktyczne zbudowanie podobnego modelu lub wykorzystanie go w innych badaniach. Projekt jest jednocześnie dostępny dla wszystkich chętnych w ramach otwartego źródła rozwoju technologii wodorowej w motoryzacji.

Nie odrzucajmy silników spalinowych

Choć wydawałoby się, że przyszłość jest elektryczna, to prawdopodobnie będzie przede wszystkim wodorowa. Do tego czasu powinniśmy optymalizować już obecnie wysokowydajne, ekonomiczne i trwałe silniki spalinowe, szczególnie w aspekcie redukcji emisji spalin. Ropy mamy jeszcze na wiele dekad. Czy powinniśmy tracić ten czas i gigantyczne środki na rozwój technologii pośrednich?