Vätgasdrivna tunga fordon kan ge ett betydande bidrag till klimatmålen

Toyota har tecknat ett avtal med lastbilstillverkaren Hino om att gemensamt utveckla vätgas/bränslecelldrivna lastbilar för den nordamerikanska marknaden. Lastbilarna kommer att få Toyota Mirais vätgasbränslecellsteknik och Hinos fordonskarosseri. Parterna planerar att leverera ett "demonstrationsfordon" under första halvåret 2021. Bild: Toyota

För att uppnå de nationella klimatmålen diskuteras just nu en partiell omvandling av tysk vägtrafik till vätgasdrift.

Tyskland är ett trafikintensivt transitland där tunga långtradare från dussintals andra länder präglar sceneriet på tyska autobanor.

Ett team från Institute for Transformative Sustainability Research (IASS) undersökte en hypotetisk övergång till vätgasdrivna fordon med hjälp av flera scenarier.

Studien visar att vätgasdriven rörlighet kan minska utsläppen av växthusgaser och avsevärt förbättra luftkvaliteten. En sådan förändring skulle få stor inverkan, särskilt när det gäller tunga kommersiella fordon.

- Jämfört med batterielektriska fordon erbjuder vätgas- och bränslecellsfordon betydande konkurrensfördelar när det gäller tunga laster, längre räckvidd och kortare tankningstider, vilket gör vätgasdriften särskilt attraktiv för tunga kommersiella fordonssegment, förklarar studiens huvudförfattare Lindsey Weger.

- Förutom konverteringen av tunga kommersiella fordon som använder grönt vätgas går det redan att uppnå en betydande minskning av utsläppen. Våra resultat visar en potential på -57 MtCO2eq årligen. Under nuvarande förhållanden motsvarar detta en sju procents minskning av de totala tyska växthusgasutsläppen, understryker Weber.

Följaktligen kan tunga nyttofordon utrustas med vätgasbränsleceller (som inte bara inkluderar lastbilar utan även andra nyttofordon och bussar) ett alternativ som är värt att överväga på vägen till ”avkolning” av vägtrafiken, eftersom vägtrafiken orsakar särskilt höga utsläpp

Godstransporter är en av de mest utsläppsintensiva sektorerna för både klimat- och luftföroreningar. År 2017 svarade den tyska trafiken för 18,4 procent av koldioxidutsläppen, varav 96 procent kom från vägtrafiken.

Tyskland har visserligen kunnat minska sina utsläpp i de flesta ekonomiska sektorer sedan 1990, men endast begränsade framsteg har gjorts inom transportsektorn. Det är vägtrafiken som hindrade Tyskland att nå målet om en (permanent) minskning av växthusgasutsläppen med 40 procent fram till 2020 jämfört med 1990.

Huvudsakliga skäl till detta var:

- ökade antalet körda kilometer

- fortsatt dominans av fossila bränslen inom transporter

- höga genomsnittliga koldioxidutsläpp från fordon

På grund av extraordinära omständigheter, inklusive motåtgärder för att begränsa COVID-19-pandemin, kommer Tyskland nu att uppnå åtminstone sitt ursprungliga minskningsmål för 2020.

Det förväntas dock inte vara en permanent minskning. Till exempel låg utsläppen från transportsektorn nästan på sin ursprungliga nivå i mitten av juni 2020.

Grön vätgas är nyckeln till att minska utsläppen

Den totala utsläppseffekten beror på typen av vätgasproduktion:

Enligt denna analys ändras utsläppen årligen mellan -179 och +95 MtCO2eq efter en fullständig övergång till vätgasdriven trafik. Den största minskningen av utsläppen uppnås genom miljövänlig vätgasproduktion (dvs. vätgas baserat på regenerativ vattenelektrolys), medan den största ökningen av utsläpp uppnås genom elektrolys med en fossil bränsleintensiv el-elmix. På detta sätt kan särskilt grönt vätgas ge ett betydande bidrag till att uppnå de tyska målen för minskning av växthusgaser.

Det gröna vätgasscenariot lovar den största minskningen av luftföroreningar, med upp till 42 procent för NMVOC, NOx och CO, jämfört med utsläpp från den tyska energisektorn under nuvarande förhållanden.

Att producera vätgas med den nuvarande fossila bränsleintensiva elblandningen skulle emellertid resultera i en ökning av fossila utsläpp eller i bästa fall ha en minimal effekt (dvs. ingen fördel) blandad med vissa föroreningar.

Men, säger teamet, genom att enbart konvertera alla tunga nyttofordon till grön vätgas skulle resultera i en stor minskning av utsläppen (-57 MtCO2eq).

- Våra beräkningar visar att om bara tunga fordonssegment skulle genomföra denna övergång, skulle vi redan uppnå nästan en tredjedel av den möjliga totala minskningen, varigenom endast en tredjedel av det totala vätgasbehovet skulle behövas för att tanka hela fordonsflottan, säger forskaren Weger.

Sammanfattningsvis hävdar forskarteamet att vätgasdrivna kommersiella och stora fordon kan ge ett snabbt och väsentligt bidrag till den totala minskningen av utsläppen i Tyskland.

Bakgrundsinformation om vätgas:

Vätgas är en giftfri, färglös och luktfri gas. Den har producerats säkert i årtionden och används i industri- och rymdforskning. Den har den högsta energitätheten i massan av något vanligt bränsle (men inte i volym vid standardatmosfärstryck), men viktigare är dess tankningsinfrastruktur, som är jämförbar med konventionellt bränsle.

Källa: Institute for Transformative Sustainability Research (IASS)