Wodorowa rewolucja na torach. Przyszłość transportu kolejowego w Polsce i Europie

Składy napędzane wodorem zamówiły już Francja, Austria, Włochy i Niemcy. Kursują one przede wszystkim na regionalnych liniach niezelektryfikowanych, zastępując pojazdy napędzane silnikami Diesla. Choć wodorowce są od nich o ok. 20 proc. droższe – dwuwagonowy szynobus na wodór kosztuje co najmniej 50–60 mln zł – organizatorzy transportu przyznają, że zielone pociągi będą odgrywać coraz większą rolę. Bo ich najważniejszą zaletą jest to, że efektem procesu spalania paliwa jest jedynie para wodna.

Kompletna klapa

W Niemczech bezemisyjne składy pasażerskie jeżdżą już od ponad dwóch lat. Jednak początek ich kursowania na początku 2023 r. na liniach lokalnych w rejonie Frankfurtu nad Menem to była kompletna klapa. Dostarczone przez Alstom składy Coradia iLint psuły się, były także problemy ze sprzętem do tankowania. W efekcie trzeba było odwołać niemal jedną piątą pociągów, a utrudnienia trwały kilka tygodni. W ramach rekompensaty za tamtą porażkę w 2024 r. przez dwie miesiące przejazdy pociągami wodorowymi w rejonie Frankfurtu były dla pasażerów darmowe.

Niemcy nie zrazili się wpadką. W tej części kraju kursuje już 27 takich składów, a ich zasięg wynosi 1 tys. km, co pozwala na tankowanie tylko raz dziennie. Wodorowce zamawiają także kolejni przewoźnicy. Od grudnia kursy ma zacząć siedem pojazdów Simensa Mireo Plus H, które zakupił Niederbarnimer Eisenbahn, operator z okolic Berlina. Producent przyznaje, że ma już zamówienia na wodorowe składy także z innych regionów Niemiec – Bawarii i Badenii-Wirtembergii. Nasz zachodni sąsiad ma sporo do zrobienia w kwestii zazieleniania kolei, bo odsetek linii niezelektryfikowanych jest u niego wysoki. To niemal 40 proc. sieci, po której poruszają się teraz głównie pojazdy na ropę. Dla porównania – w przypadku polskiej sieci kolejowej ok. 37 proc. to linie niezelektryfikowane.

Eksperci przyznają, że tras o niedużym ruchu nie opłaca się elektryfikować, bo jest to rozwiązanie zbyt drogie. Właśnie tam mogą się sprawdzić wodorowce. Zwłaszcza że koszty zakupu i eksploatacji przestają być barierą. – Ciągle rozwijana technologia pojazdów wodorowych sprawia, że w ujęciu całkowitych kosztów posiadania (TCO) te pojazdy są coraz bardziej atrakcyjne wobec pozornie tanich pojazdów spalinowych – mówi Jacek Fink-Finowicki, kierownik projektów taborowych w Siemens Mobility.

Z kolei Gian Luca Erbacci, szef Alstom na Europę, przyznaje, że na całym kontynencie popyt na wodorowe składy nie jest jeszcze zbyt duży. – Ale z pewnością będzie rósł. Alstom ma doświadczenie z realizacji trzech kontraktów na pojazdy wodorowe. W Niemczech pociągi już jeżdżą, a teraz są testowane składy dla Włoch, które w przyszłym roku wejdą do eksploatacji. Trzeci kontrakt dotyczy dostawy pociągów wodorowych dla Francji. W najbliższych latach spodziewamy się kolejnych przetargów – mówi Erbacci.

Jest lokomotywa

Nad takimi składami zaczynają się zastanawiać także przewoźnicy w Polsce. Zakupu wodorowców nie wykluczały Koleje Dolnośląskie, które wymieniają tabor. Prezes spółki Damian Stawikowski uznał jednak, że na razie są one jeszcze zbyt drogie, a do tego trzeba byłoby zbudować infrastrukturę do ich tankowania.

Fink-Finowicki przyznaje, że w przypadku najbardziej obleganych przez podróżnych linii niezelektryfikowanych przydałby się montaż sieci trakcyjnej. Przy dużych potokach pasażerskich przejście na zeroemisyjność przez elektryfikację może się bowiem najszybciej zwrócić. – Są jednak dość długie, ale mniej zatłoczone linie, np. z Kędzierzyna-Koźla do Legnicy, na których najlepszą alternatywą dla spalinowych zespołów trakcyjnych są ich wodorowe odpowiedniki. W takich przypadkach elektryfikacja byłaby zbyt dużym wydatkiem. Należy zatem oczekiwać, że z czasem popyt na pojazdy wodorowe pojawi się również u nas. W każdym przypadku należy jednak wykonać analizę i bazować na danych, a nie realizować projekt dlatego, że jest moda na konkretną technologię – mówi.

Dodaje, że na krótszych odcinkach niezelektryfikowanych mogą się zaś sprawdzić składy bateryjne. Powstają one w różnych konfiguracjach. Najczęściej są to pojazdy, które mogą korzystać z linii z siecią trakcyjną, a także z odcinków bez niej. Zwykle na tym pierwszym fragmencie torów skład ładuje ogniwa. Zasięg akumulatorów nie jest duży, zwykle da się na nich przejechać 150–200 km. Na takie bateryjno-elektryczne składy zdecydowała się niedawno Badenia-Wirtembergia. Pierwsze cztery pojazdy już wożą pasażerów.

Tymczasem nad pojazdami wodorowymi pracuje już bydgoska Pesa. W zeszłym roku zaczęła jeździć opracowana przez firmę lokomotywa manewrowa na takie paliwo. We wrześniu 2023 r. pojazd kupił Orlen. Jak mówią nam przedstawiciele spółki, lokomotywa znajduje się wciąż na terenie zakładu Pesy, a producent kompletuje dokumentację potrzebną do uzyskania odpowiednich świadectw przed rozpoczęciem regularnej eksploatacji. – Następnie jest planowane testowanie lokomotywy w Grupie Orlen w Czechach, na terenie rafinerii Unipetrol, oraz u innych operatorów kolejowych, krajowych i zagranicznych, zainteresowanych zakupem lokomotyw wodorowych oraz infrastrukturą i dostawami wodoru do zasilania pojazdów szynowych – informuje Mateusz Witczyński, rzecznik Orlenu. Dodaje, że jednocześnie na terenie zakładu w Płocku trwają prace nad budową zaplecza serwisowego i infrastruktury do tankowania. To tam lokomotywa ma być wykorzystywana w przyszłości.

Rzecznik Orlenu zaznacza, że jest rozpatrywany zakup większej liczby lokomotyw wodorowych, co jest elementem strategii związanej z wprowadzaniem do floty spółki zeroemisyjnego taboru kolejowego. Orlen dodaje, że spółka już dysponuje źródłami dla produkcji wodoru odpowiedniego dla pociągów – powstają one we Włocławku i Trzebini. Paliwo stamtąd mogłoby pokryć zapotrzebowanie kolejnictwa. Spółka chce także w kolejnych miejscach zacząć produkować paliwo niezbędne do zasilania pojazdów napędzanych ogniwami wodorowymi. W Orlenie przyznają, że na razie jedyna lokomotywa wodorowa jest tankowana ze specjalnej naczepy, która jest transportowana jak zwykła ciężarówka. Docelowo przy liniach, na których będą użytkowane takie pojazdy, będzie można wznosić stacje do tankowania paliwa przyszłości.

Także u nas

Tymczasem Pesa pochwaliła się, że po Orlenie ma kolejnego klienta – szwedzką Väte Rail. To przewoźnik, który zajmuje się transportem m.in. stali. Eksploatacja pierwszych wodorowych pojazdów z Pesy ma się zacząć w Szwecji na przełomielat 2027 r. i 2028. Bydgoska firma na razie podpisała z Väte Rail list intencyjny, ale obie strony zapewniają, że współpraca ma przynieść konkretne efekty.

W Szwecji, która mocno stawia na zeroemisyjność kolei, przejście na technologie wodorowe może być jednak korzystniejsze ze względu na niższą cenę wodoru. Tam 1 kg tego paliwa kosztuje ponad 30 zł, w Polsce zaś 60–70 zł. Dotychczas ceny determinowały koszty gazu ziemnego, bo to najczęściej z niego wytwarzano to paliwo. Teraz Orlen zaznacza, że produkuje wodór z elektrolizy wody, a używa do tego energii elektrycznej pochodzącej z OZE. Jednak taka produkcja też nie jest tania.

A, jak przyznał tygodnikowi „Science” Keith Wipke, kierownik projektu ogniw paliwowych amerykańskiego Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej, wodór jako paliwo cierpi na problem „jajko czy kura”. Nikt nie zacznie produkować wodoru na wielką skalę, zanim nie będzie miał odbiorców, zaś tych ostatnich nie będzie, póki nie będzie stałego dopływu taniego wodoru.

Pesa nie zraża się tym i rozpoczyna prace na projektem nowej lokomotywy manewrowej 2H, która poza ogniwami wodorowymi będzie miała dodatkowe zasilanie z trakcji elektrycznej. Prototyp nowego pojazdu ma być gotowy na przełomie lat 2026 i 2027. Szefowie Pesy przyznają też, że pracują nad wodorowym pociągiem pasażerskim.

Wydaje się, że niebawem wodorowe pojazdy na dobre zagoszczą na europejskich torach. Popularność takich pojazdów w dużej mierze może zależeć od ceny paliwa. Na szlakach, których nie opłaca się elektryfikować, zapewne wodorowce prędzej czy później pojawią się także u nas. ©Ⓟ