Vodíkové motory se rychle stávají novým módním slovem v automobilovém průmyslu. Velké automobilové společnosti, jako je Toyota, Hyundai, Honda, BMW, Volkswagen, a dokonce i Tesla, vyvinuly nebo vyvíjejí motory na vodíkový pohon, aby rozšířily své portfolio udržitelnosti. K těmto významným společnostem se přidal i Ford, který zkoumá možnosti rozšíření svých modelů o vozidla s vodíkovým pohonem.
Společnost Ford si stanovila cíl udržitelnosti, kterým je uhlíková neutralita ve všech segmentech výrobního řetězce Ford do roku 2050. Americká společnost bude ve svém globálním výrobním procesu využívat více než 50 % elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Do roku 2026 bude každé vozidlo Ford vyrobené v Michiganu montováno s využitím ekvivalentu 100% bezuhlíkové elektřiny – o devět let dříve, než byl jejich původní globální cíl 100% bezuhlíkové elektřiny do roku 2035.
Přestože Ford, stejně jako téměř všechny ostatní automobilky, investoval do elektromobilů, jejich zájem o vodíkový motor vypovídá o rostoucích globálních investicích do alternativních energetických řešení motorů mimo svět elektromobilů. Začátkem roku 2024 podala společnost Ford u Úřadu Spojených států pro patenty a ochranné známky patent týkající se zvýšených bezpečnostních postupů a inovací, které mají zvýšit bezpečnost nádrží na stlačený plyn v automobilech.
Ve vozidlech na vodíkový pohon se v nádržích na stlačený plyn uchovává vodík pod vysokým tlakem (obvykle mezi 5 000 a 10 000 psi). Tyto nádrže mají pro systémy palivových článků zásadní význam, protože poskytují vodíkové palivo potřebné pro výrobu elektřiny v palivovém článku. Skladování vodíku pod tak vysokým tlakem však vyžaduje pokročilé technické řešení a materiály, aby byla zajištěna bezpečnost a spolehlivost.
Řešení společnosti Ford pro potenciální hrozby pro vodíkové motory
Významným problémem u vozidel, která využívají stlačený plyn, je skladování plynu v tlakových nádržích. Tyto nádrže mohou zabírat značný prostor a představují také bezpečnostní problém. Jsou navrženy pro skladování plynu pod extrémně vysokým tlakem a jsou obvykle objemné, což zabírá cenný prostor ve vozidle. Tyto prostorové nároky mohou omezovat celkovou konstrukci a vnitřní prostor vozidla a v případě vozidel na vodíkový pohon mohou ovlivnit dojezd, protože čím větší je nádrž, tím více vodíku se do ní vejde, což však také zvyšuje hmotnost vozidla a snižuje jeho účinnost.
Další problém představují bezpečnostní rizika spojená s těmito nádržemi. Nádrže jako tlakové nádoby musí být konstruovány podle extrémně vysokých standardů, aby odolaly síle nehod a nárazů, aniž by došlo k jejich protržení nebo úniku plynu. Prasknutí vysokotlaké plynové nádrže při nehodě by mohlo vést ke katastrofálnímu výbuchu nebo požáru. Moderní nádrže na vodíkový plyn jsou sice vyrobeny z lehkých a odolných kompozitních materiálů, jako jsou uhlíková vlákna, aby odolaly extrémním podmínkám a snížily hmotnost, ale vždy existuje riziko selhání nádrže v důsledku výrobních vad, opotřebení nebo silného nárazu při nehodách.
Řešení společnosti Ford, které má tato bezpečnostní rizika zmírnit, zahrnuje přidání výklopných nádrží na plyn, které v případě bočního nárazu při nehodě umožňují otočení nádrží na plyn kolem rámu a pod ním tak, aby se nacházely pod vozidlem, ale mimo vozovku, a také posunutí nádrží směrem od zdroje nárazu. V případě extrémního nárazu Ford ve svém patentu podrobně popsal prvky, které by nádrže připoutaly k rámu vozidla, a také opatření, která by zabránila nárazu nádrží do rámu.
Bezpečnější vodík pro budoucnost
Iniciativy, jako jsou tyto návrhy společnosti Ford, zajišťují, že vodíková technologie je životaschopnou a bezpečnou možností pro ekologizaci budoucnosti. Má-li se ve světě rozšířit používání alternativních motorů, musí mít spotřebitelé jistotu, že byla důkladně posouzena rizika pro jejich bezpečnost, pokud chceme přesvědčit o širokém rozšíření automobilů, jako jsou vozidla na vodíkový pohon.