Rozwój alternatywnych napędów w transporcie kolejowym stanowi część globalnej strategii w celu dekarbonizacji transportu. Kolejne wodorowe pociągi pojawiają się na torach w różnych miejscach globu, zaś pierwsza polska wodorowa lokomotywa cieszy się międzynarodowym uznaniem.

Pociągi są kluczową częścią systemu nowoczesnego transportu, zaś ich wysoka efektywność energetyczna i niska emisja gazów cieplarnianych sprawiają, że wysokie oczekiwania związane z dekarbonizacją transportu są zogniskowane właśnie na nich.

Mówiąc o transporcie kolejowym i jego roli w dekarbonizacji, pociągi odpowiadają jedynie za 2 proc. całkowitej emisji gazów cieplarnianych w branży transportowej, choć przewożą 8 proc. pasażerów na świecie i 7 proc. ładunków. Co więcej, transport kolejowy jest 2 razy bezpieczniejszy niż autobusem i 270 razy bezpieczniejszy niż samochodem, generuje też znacznie mniejsze zanieczyszczenie powietrza i korki niż transport drogowy.

Dekarbonizacja transportu kolejowego poprzez pociągi napędzane wodorem jest obecnie na początkowym etapie.

Kolejne lokomotywy napędzane wodorowymi ogniwami paliwowymi stanowią interesującą propozycję odchodzenia od paliw kopalnych w transporcie oraz wyzwanie dla producentów zainteresowanych zastosowaniem technologii wodorowych.

Wodór i transport kolejowy na fali wznoszącej

Roczna produkcja niskoemisyjnego wodoru może osiągnąć 38 mln ton w 2030 roku, jeśli wszystkie ogłoszone projekty zostaną zrealizowane, chociaż 17 mln ton pochodzi z projektów na wczesnych etapach rozwoju – wskazuje w raporcie „Global Hydrogen Review 2023” Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA).

W raporcie "Green hydrogen: Energizing the path to net zero. Deloitte's 2023 global green hydrogen outlook" opublikowanym przez Deloitte, wskazuje się, że globalny handel wodorem wygeneruje ponad 280 mld dolarów rocznych przychodów z eksportu do 2050 roku.

Potencjał paliwa wodorowego w odniesieniu do dekarbonizacji transportu nie pozostał niezauważony, czego dowodem są kolejne wdrożenia wodorowych pociągów na torach w różnych miejscach świata.

Wodorowe pociągi na świecie. Kolejne lokomotywy, kolejne wodorowe nadzieje

Stany Zjednoczone uruchomiły swój pierwszy bezemisyjny pociąg pasażerski, który zadebiutował 20 czerwca w kalifornijskim San Bernardino.

Pociąg o nazwie „ZEMU” (Zero-Emission Multiple Unit), wykorzystuje hybrydową technologię wodorową do napędzania pociągu i zasilania pokładowych systemów elektrycznych. ZEMU przewozi 108 pasażerów i ma wejść do pełnej eksploatacji na początku przyszłego roku. Producentem ZEMU jest szwajcarska firma Stadler.

Na Ameryce świat się nie kończy – Europa również ma za sobą doświadczenie w wypuszczaniu na tory wodorowych pociągów.

Francuzi zamówili pociągi wodorowe dla kilku linii regionalnych, planując rozpocząć ich eksploatację podobnie jak Amerykanie w przyszłym roku. W marcu 2021 roku 4 francuskie regiony – Auvergne-Rhône-Alpes, Bourgogne-Franche-Comté, Grand Est i Occitanie –  zamówiły dwusystemowe składy pociągów Régiolis H2 zasilane energią elektryczną i wodorem, zaś całkowity koszt projektu wynosi 231 mln euro – donosi francuskie SNCS. Producentem wodorowych składów jest międzynarodowy koncern Alastom.

Niemcy nie pozostali w tyle za Francuzami, będąc prekursorami wodorowych pociągów, uruchamiając pierwszy na świecie pociąg napędzany wodorem w 2018 roku, a mianowicie Coradia iLint od wspomianego już Alastom.

Nie spoczywając na laurach, niemieckie wysiłki dekarbonizacji sektora kolejowego są nadal kontynuowane, czego dowodem są kolejne oddawane pociągi, w tym m.in. Mireo Plus H od Siemensa.

Mireo Plus H to pociąg oparty na platformie pociągów regionalnych Mireo. Dwa zamontowane na dachu ogniwa paliwowe i akumulator litowo-jonowy zapewniają transport wolną od emisji dwutlenku węgla. System zasilania wodorem, w połączeniu z napędem elektrycznym, zapewnia jednostce prędkość maksymalną 160 km/godz.

Polacy nie gęsi, swój wodorowy pociąg mają. A to dopiero początek

W 2021 roku, podczas Międzynarodowych Targów Kolejowych TRAKO 2021, miała miejsce premiera pierwszej polskiej lokomotywy wodorowej, czyli SM42-6Dn od PESA.

Lokomotywa SM42-6Dn wyprodukowana przez bydgoską Pesę jest bezemisyjna, zasilana z dwu ogniw wodorowych o mocy 85kW każde i wyposażona w cztery silniki asynchroniczne o łącznej mocy 720kW.

Polska wodorowa lokomotywa jest wynikiem synergii interesariuszy: „Współpracujemy przy realizacji tych projektów ze strategicznymi partnerami – PKN Orlen i PKP SA, by razem podejmować działania przyspieszające wdrożenie na polskiej kolei transportu szynowego napędzanego wodorem” – stwierdził Krzysztof Zdziarski, Prezes Zarządu PESA Bydgoszcz SA.

3 lata od premiery polska lokomotywa wodorowa odnotowuje sukcesy.

PESA i szwedzkie firmy Väte Rail oraz Hankavik podpisały 26 września list intencyjny w sprawie wdrożenia do eksploatacji w Szwecji manewrowych lokomotyw wodorowych bydgoskiej firmy, zaś eksploatacja pierwszych powinna rozpocząć się na przełomie 2027/28 – informuje PESA.

Sukces bydgoskiej Pesy wpisuje się w szerszy horyzont działań mających na celu dekarbonizację krajowego transportu kolejowego.

PKP S.A. przystąpiły do Porozumienia sektorowego na rzecz rozwoju gospodarki wodorowej.

Porozumienie sektorowe na rzecz rozwoju gospodarki wodorowej zostało stworzone z inicjatywy Ministerstwa Klimatu i Środowiska, zaś jego sygnatariuszami jest 260 instytucji.

„Przystąpienie PKP S.A. do tego Porozumienia to ważny krok w kierunku modernizacji i ekologizacji polskiej kolei. Wodór ma ogromny potencjał jako paliwo przyszłości, a my chcemy być w czołówce tych zmian” – stwierdził Dariusz Grajda, członek zarządu PKP S.A.

Śpiesz się powoli. Na zdekarbonizowany transport kolejowy trzeba będzie poczekać

Coraz powszechniejsza obecność pociągów wodorowych stawia uzasadnione pytanie o ich dalszą rolę w transporcie kolejowym. Mijają kolejne lata i w przeciwieństwie do pojazdów elektrycznych, postęp w zastosowaniu wodorowych jednostek nie jest tak spektakularny. Czy jednak zarzut powolnego wdrażania technologii wodorowej jest zasady jest zasadny? Sprawa nie jest tak oczywista.

Powszechność pociągów korzystających z ogniw wodorowych będzie w znacznej mierze zależeć od istniejącej infrastruktury, tj. trasy, sieci energetycznej oraz kosztów związanych z eksploatacją wodorowych składów.

Możemy oczekiwać, że upowszechniania technologii wodorowych w transporcie kolejowym wywoła efekt domina – pojawienie się większej ilości składów na trasach. Jednakże w przeciwieństwie do popularnych elektryków, skala wyzwań związanych z zastosowaniem technologii wodorowych w kolejnictwie jest większa.

W najnowszej edycji corocznego raportu „Energy Transition Outlook”, DNV szacuje, że wodór i jego pochodne będą stanowić zaledwie 0,25 proc. globalnego koszyka energii końcowej do 2030 roku i 4 proc. do 2050 roku, przez co na szerokie zastosowanie wodoru w transporcie kolejowym pozostaje uzbroić się w cierpliwość.