V kontekstu dekarbonizacije prometnega sektorja, vodik postaja vse bolj zanimiva alternativa fosilnim gorivom. Vodik kot gorivo ima dve ključni prednosti: vsebuje več energije na enoto mase v primerjavi s konvencionalnimi gorivi, pri njegovem zgorevanju pa kot stranska produkta nastajata le voda in toplota – brez škodljivih emisij, kot sta CO₂ ali saje.

Vodikove gorivne celice v prometu: Trenutno stanje

Vodikove gorivne celice se že uporabljajo v avtobusih in viličarjih, medtem ko tovorna vozila in druga težja vozila na vodik šele vstopajo v širšo uporabo. Nekateri proizvajalci so že začeli s proizvodnjo testnih modelov, ki združujejo tako električni pogon kot tudi  vodikove gorivne celice. Ta vozila ne uporabljajo redkih mineralov (kobalt, litij, nikelj), kar zmanjšuje njihovo ekološko in geopolitično odvisnost.

Vozila na vodikove gorivne celice je mogoče napolniti le nekaj minutah, kar je veliko hitreje kot polnjene električnih vozil, ki za polnjenje baterije potrebujejo več ur. Ta hitrost polnjenja prispeva k večji operativni učinkovitosti in produktivnosti.

Poleg tega vodikove gorivne celice zagotavljajo dosledno izhodno moč, kar zagotavlja ohranjanje optimalne zmogljivosti med celotnim delovanjem.

Tudi v pomorskem in železniškem sektorju se vodik vse več začenja uporabljati s pilotnimi projekti, ki vključujejo ladje, trajekte in vlake na vodikove gorivne celice, katerih cilj je zmanjšanje emisij v sektorjih težkega transporta.

Zelena proizvodnja vodika: Elektroliza

Vodik v naravi na Zemlji ne obstaja v prosti obliki, zato ga je treba pridobivati. Trenutne metode pridobivanja trenutno vključuje fosilna goriva, kar deloma izniči njegove okoljske prednosti. Proizvodnja in distribucija vodika sta ključna elementa razvoja vodikove mobilnosti in širše uporabe tega okolju prijaznega energenta.

Obstajajo različni načini pridobivanja vodika, vendar trenutno prevladujejo tri glavne metode:

• Parni reforming metana: Trenutno najpogostejša metoda za industrijsko proizvodnjo vodika, pri kateri se kot vir energije uporablja zemeljski plin. Ta metoda je stroškovno ugodna, vendar povzroča emisije ogljikovega dioksida, zato se vodik, pridobljen na ta način, imenuje sivi vodik.
• Elektroliza vode: Ta metoda uporablja električno energijo za cepitev vode (H₂O) na vodik in kisik. Pri pridobivanju električne energije iz obnovljivih virov (npr. veter, sonce) proizvodnja vodika ne povzroča toplogrednih plinov. Tako pridobljen vodik imenujemo zeleni vodik. Gre za najbolj trajnostno, a hkrati najdražjo metodo zaradi visokih stroškov obnovljive energije in elektrolizatorjev.
• Biomasa: vodik je mogoče pridobiti tudi iz biomase z uplinjanjem rastlinskih materialov. Ta metoda ima potencial za zmanjšanje emisij, vendar trenutno ni tako razširjena kot druge metode.

Prednosti in slabosti vodika kot gorivo

Vodik kot energent ima tako prednosti kot slabosti, ki jih je treba upoštevati pri uvajanju vodikovih tehnologij. Najpomembnejše prednosti so:

• 100 % trajnostno - zeleni vodik ne oddaja škodljivih plinov niti med izgorevanjem niti med proizvodnjo,
• Enostavno skladiščenje - vodik je enostavno shraniti, kar omogoča njegovo kasnejšo uporabo za druge namene,
• Vsestranskost - zeleni vodik je mogoče pretvoriti v električno energijo ali sintetični plin in ga uporabiti v komercialne, industrijske ali prometne namene.

Vendar pa ima zeleni vodik tudi negativne vidike, ki jih je treba upoštevati:

• visoki stroški - energija iz obnovljivih virov, ki so ključni za pridobivanje zelenega vodika z elektrolizo, je dražja za proizvodnjo, zaradi česar je vodik dražji za pridobivanje,
• velika poraba energije - proizvodnja vodika na splošno in zlasti zelenega vodika zahteva več energije kot proizvodnja večine drugih goriv,
• varnostna tveganja - vodik je zelo hlapljiv in vnetljiv element, zato so potrebni strogi varnostni ukrepi za preprečitev uhajanja in morebitnih eksplozij. 

Distribucijska infrastruktura

Danes je polnilnih postaj za vodik še vedno zelo malo, kar precej otežuje uporabo  vozil na vodik, predvsem za daljše razdalje. Poleg tega pa ima področje uporabe vodika za pogon vozil nekatere varnostne izzive, kot sta shranjevanje in ravnanje z vodikom, saj je plin zelo vnetljiv.

Težava vodika je njegova nizka energijska gostota, zato ga je treba za transport stisniti ali utekočiniti. Trenutno vodik večinoma prevažajo v specializiranih rezervoarjih ali cevovodih. Vendar infrastruktura za distribucijo vodika v svetovnem merilu še ni razvita, kar ovira širšo uporabo. Izgradnja mreže vodikovih polnilnih postaj, zlasti za vozila na gorivne celice, je zato ključna za komercialni preboj.

Razvoj vodikove infrastrukture sicer napreduje v Evropi, Aziji in Severni Ameriki, Slovenija postavlja temelje za nacionalno vodikovo strategijo.

Ena izmed prednosti oskrbne infrastrukture za vodik je ta, da jo je možno namestiti na obstoječe bencinske servise in skladišča. Podobno kot postaje za plin so tudi postaje za vodik enostavno nadgradljive.

Priporočila za razvoj vodikove infrastrukture

• Izboljšana finančna podpora: uvesti dolgoročne finančne mehanizme, kot so subvencije ali davčne olajšave, namenjene posebej mobilnosti na vodik, zaradi višjih operativnih stroškov.
• Razvoj dobavne verige: okrepiti evropsko dobavno verigo za komponente mobilnosti na vodik s spodbujanjem naložb in spodbujanjem proizvajalcev k večji proizvodni prilagodljivosti ter razpoložljivosti rezervnih delov.
• Standardizacija in preglednost podatkov: razvoj standardiziranih metodologij za merjenje in poročanje o degradaciji gorivnih celic ter drugih operativnih parametrih.
• Raziskave in inovacije: nadaljevati z naložbami v raziskave in razvoj, zaradi zmanjšanja stroškov, povečanja učinkovitost gorivnih celic ter izboljšanja proizvodnje in distribucije vodika.
• Širitev infrastrukture: pospešiti širitev omrežja za oskrbo z vodikom za vozila FCEV ter razviti integrirane paketne rešitve za FCEB in FCET vozila, ki vključujejo proizvodnjo, skladiščenje, distribucijo in vzdrževanje.
• Izobraževanje javnosti in ustvarjanje trga: začeti kampanje za ozaveščanje javnosti o prednostih vodikove mobilnosti, s poudarkom na varnosti uporabe vodika.  
• Mednarodno sodelovanje: okrepiti sodelovanje z drugimi državami za izmenjavo dobrih praks, zlasti v regijah s konkurenčnimi stroškovnimi strukturami, z namenom znižanja kapitalskih stroškov in pospešitve tržne pripravljenosti. Ključno je okrepiti evropsko vodstvo na tem področju.
• Usklajevanje politik: uskladiti politike v vzhodni Evropi za podporo širitvi FCEV, FCEB in infrastrukture za oskrbo z vodikom, saj so v projektih Clean Hydrogen JU in drugih pionirskih pobudah sodelovale predvsem države zahodne Evrope.
• Spremljanje in vrednotenje: nadaljevati s podporo obstoječim okvirom za stalno spremljanje in vrednotenje učinkov projektov mobilnosti na vodik ter po potrebi prilagajati strategije.