Tekutý vodík namiesto nafty: Ako dosiahnuť udržateľnosť v železničnej doprave na všetkých trasách

Na 46. medzinárodnom viedenskom motoristickom sympóziu odborníci zo skupiny SAG predstavili štúdiu o tom, ako môže vodíkový hnací plyn (LH2) otvoriť cestu k bezemisnej železničnej doprave na neelektrifikovaných tratiach

Veľká časť celosvetovej železničnej siete nie je elektrifikovaná. Na dosiahnutie dekarbonizácie tohto odvetvia dopravy, ktoré je prevažne poháňané fosílnymi palivami, je potrebné využívať riešenia v oblasti skladovania energie a pohonu s nulovými emisiami CO2. Využitie kvapalného vodíka ako nosiča energie pre železničné vozidlá – podobne ako v prípade úžitkových vozidiel – je technicky realizovateľným aj ekonomicky životaschopným riešením. Potvrdzuje to štúdia, ktorú minulý týždeň na 46. medzinárodnom viedenskom motoristickom sympóziu predstavili odborníci na výskum a vývoj zo skupiny SAG.

Úplná elektrifikácia železničných tratí je síce z hľadiska pohonu najefektívnejším riešením, pre veľké krajiny ako Spojené štáty, ktoré disponujú približne 225 000 km železničných tratí, z ktorých je v súčasnosti elektrifikovaných menej ako 1 %, však nie je ekonomicky realizovateľná. Naopak, v Nemecku je elektrifikovaných viac ako 60 % železničnej siete. Podľa nemeckého Spolkového ministerstva pre digitalizáciu a dopravu sa náklady na inštaláciu trolejového vedenia pohybujú v rozmedzí 1,4 až 3,6 milióna EUR/km. Pre málo využívané železničné trate je to finančne neúnosné. Je preto potrebné hľadať alternatívne riešenia.

Na^46. ročníku Medzinárodného motoristického sympózia vo Viedni v máji 2025 odborníci zo spoločnosti SAG predstavili komplexnú štúdiu na tému „Kvapalný vodík ako atraktívne riešenie pre ukladanie energie v železničných aplikáciách“. Príspevok sa zameriava na systémy založené na vodíkových palivových článkoch a systémy založené na batériách, ktoré sú porovnávané so systémami využívajúcimi trolejové vedenie. V prípade systémov založených na vodíkových palivových článkoch sa rozlišuje medzi vysokotlakovým skladovaním plynného vodíka (cGH2) a skladovaním kvapalného vodíka (LH2). Vysokotlakové zásobníky sú doteraz najrozšírenejším systémom skladovania vodíka v železničných aplikáciách. Systémy skladovania kvapalného vodíka sa však osvedčili napríklad v aplikáciách ťažkých nákladných vozidiel a zdá sa, že sú vhodným riešením aj pre železničné aplikácie. Ako popredný vývojár pokrokových systémov nádrží na LH2 je skupina SAG na čele vývoja efektívnych riešení pre udržateľnú mobilitu s nulovými emisiami.

Celosvetový železničný sektor čelí rastúcemu tlaku na zníženie svojej uhlíkovej stopy. Hoci je železničná doprava už teraz jedným z energeticky najefektívnejších spôsobov dopravy, na splnenie ambicióznych klimatických cieľov sú nevyhnutné ďalšie snahy. Krajiny ako Nemecko, ktoré si kladú za cieľ dosiahnuť klimatickú neutralitu do roku 2040, a Európska únia, ktorá sa snaží do roku 2030 znížiť emisie o 55 %, aktívne hľadajú inovatívne riešenia na nahradenie dieselových vlakov na neelektrifikovaných tratiach.

„Tekutý vodík ponúka výnimočnú energetickú hustotu a účinnosť, čo z neho robí vynikajúcu voľbu pre aplikácie s veľkým dojazdom a vysokou záťažou, ako sú železnice,“ uviedol Peter Loidolt, riaditeľ oddelenia výskumu a vývoja v skupine SAG a spoluautor štúdie. „Naše najmodernejšie systémy nádrží na tekutý vodík (LH2) zabezpečujú spoľahlivé a bezpečné skladovanie vodíka, čím umožňujú plne využiť potenciál vlakov poháňaných vodíkom.“

Hoci na trhu tradične dominuje skladovanie plynného vodíka pod vysokým tlakom, systémy na skladovanie kvapalného vodíka ponúkajú významné výhody. Znižujú objem potrebný na skladovanie, predlžujú dojazd a minimalizujú frekvenciu dopĺňania paliva. Tieto výhody sú obzvlášť dôležité pre železničné aplikácie, kde obmedzenia infraštruktúry často bránia rozširovaniu elektrifikovaných sietí.

Technológia skladovania vodíka LH2 spoločnosti SAG je navrhnutá tak, aby spĺňala prísne bezpečnostné a výkonnostné normy, čím zabezpečuje hladkú integráciu s vlakmi poháňanými vodíkovými palivovými článkami. Vďaka spolupráci s železničnými prevádzkovateľmi a tvorcami politík sa spoločnosť zaväzuje podporovať prechod na železničnú dopravu s nulovými emisiami.

„Investície do infraštruktúry pre kvapalný vodík predstavujú strategický krok smerom k udržateľnej budúcnosti dopravy,“ hovorí Karin Exner-Wöhrerová, generálna riaditeľka skupiny SAG. „Vďaka našej technológii nádrží môžeme podporovať inovácie v železničnom sektore a znížiť uhlíkovú stopu, čím sa čistá železničná doprava bez nafty stane realitou.“

Štúdia je k dispozícii na stiahnutie v sekcii Železničný priemysel – Odvetvia | SAG Group.

Skupina SAG: Globálny hráč s lokálnou pôsobnosťou v 6 krajinách a na 9 miestach

História spoločnosti siaha až k firme Salzburger Aluminium AG, ktorá bola založená v roku 1898, a dnes zamestnáva približne 1100 ľudí v celkovo deviatich pobočkách v Rakúsku, Holandsku, na Slovensku, v Španielsku, Mexiku a Spojených štátoch. Ako popredný výrobca hliníkových nádrží pre nákladné vozidlá je SAG globálnym dodávateľom pre mnohých známych výrobcov originálnych dielov (OEM). Medzi ďalšie produkty patria ľahké komponenty pre podvozky, vzduchové akumulátory, nádrže na stlačený vzduch a špeciálne komponenty pre odvetvie osobných a úžitkových vozidiel, železničného priemyslu a špeciálnych vozidiel. Spoločnosť je technologickým lídrom v oblasti kryogénnych nádrží pre LNG a LH2 (skvapalnený zemný plyn a kvapalný vodík) a bola prvou spoločnosťou, ktorá zaviedla Rheocasting (špeciálne odlievacie procesy pre hliníkové komponenty) do sériovej výroby. V roku 2024 dosiahol obrat celej skupiny približne 190 miliónov eur.

V rámci slávnostného odovzdávania cien GreenTech Award získala spoločnosť SAG Group 2024 už po tretíkrát špeciálnu cenu v kategórii „Vedúci inovátor“. Dôvodom sú početné patenty spoločnosti na inovácie, ktoré významne prispievajú k ochrane klímy.