Проф. Дария Владикова: Хората трябва да поискат водородните технологии, за да се превърнат те в практика

За да се отвори път към водородна икономика, хората трябва да го пожелаят, което означава, че трябва да знаят, да разберат, да искат, категорична е проф. Дария Владикова, бивш директор на Института по електрохимия и енергийни системи ИЕЕС – БАН от 2011 до 2015 г., която сега завежда направление „Водородни технологии“ в Тракийския университет и ръководи Българската асоциация за водород, горивни клетки и съхранение на енергия. Пред Dir.bg тя разказа за първата проява на водороден електротранспорт у нас – по линията на тролей № 9 в София и на автобус № 20 в Стара Загора; за предимствата на водородния транспорт, зеления амоняк и новите идеи за водородна жп долина и ретрофит (обновяване) на влак и камиони за боклук. Според нея, построяването на завод за азотни торове на базата на зелен водород трябва да е наш национален приоритет. Ето какво още каза тя пред Dir.bg и 3eNews:

Проф. Владикова, „докарахте“ водороден електроавтобус в България, караха го български шофьори, превозвайки пътници по тролейбусна и автобусна линии. Как се вписва екзотичното возило в нашия градски транспорт?

Това е първа проява на водороден електроавтобусен транспорт в България. Организира се от най-големия европейски проект за въвеждане на автобусната водородна електромобилност - JIVE (Съвместна инициатива за водородни автобуси) в Европа. 300 водородни автобуса бяха внедрени по този проект в 16 европейски града в 6 държави, за жалост – повече в западния край на Европа. Имахме шанс и ние да се сдобием с 5 от тези автобуси, но страната не се възползва. Държавите, които влизат в проекта, ги купуват с 25% по-евтино и са ангажирани, разбира се, да правят изследвания - колко километра изминават с 1 зареждане и пр., тъй като се набира статистика. Една българска община прояви интерес - Бургас, обаче държавата каза – „това не са електрически автобуси, не може да се мине по програма за електрически автобуси“ и така петте водородни електроавтобуса, които ни бяха предложени, отидоха в Испания.

В края на този мащабен проект бе организирана инициативата един автобус да обиколи Централна и Източна Европа, за да популяризира този екологичен транспорт, да мотивира хората, в т.ч. политиците, за да може водородната електромобилност да не е само в западната част на Европа реалност и екзотика – в по-източните територии. Така, в рамките на третия тур на JIVE Roadshow Central and Eastern Europe, обхващащ България, Румъния, Гърция, Босна и Херцеговина, демонстрационният водороден автобус Toyota Caetano се включи в програмата на Десетдневката на водородната електромобилност у нас. Софиянци можаха да го видят и изпробват по линията на тролей № 9. Моята майка, която е на 94 години и дъщеря ми бяха сред ентусиастите, които специално се качиха да се повозят и останаха много доволни.  Автобусът, работещ с електромотор, задвижван изцяло от водород, мина и през Пазарджик, превозваше и пътници в Стара Загора по автобусна линия №20.

За да се случи това, пренесохме за първи път единствената у нас и на Балканите водородна зарядна станция от София – в Стара Загора. Тя е сертифицирана като преместваемо съоръжение, което е част от проекта ХИТМОБИЛ на ИЕЕС-БАН, но досега не беше местена. Автобусът отиде в Стара Загора не на ремарке, както пътува в другите държави. Софийски шофьор го закара и го предаде на старозагорските си колеги. Той минава 400 км с едно зареждане, а дотам са 220 – 230 км.

Затвърждава се впечатлението ми, обаче, че тук много хора не знаят, че водородният транспорт е електротранспорт.  Дори когато дискутирахме проекта за Закон за насърчаване на електромобилността, независимо от всичко, което показахме, за да докажем, че това е електрически транспорт, някак си не могат да го възприемат. 

Обяснете – каква е спецификата на водородната е-мобилност?

Автобус, който е на водород, има горивна клетка, само че в нея водородът не гори. От резервоар водородът влиза в тази горивна клетка, а от въздуха взимаме кислород и в това устройство, което отчасти напомня батериите, се извършва електрохимична реакция, както при батериите, но със суровина, идваща отвън, така че няма нужда от рециклиране. В резултат на тази електрохимична реакция между водорода и кислорода, се отделя електроенергия, топлина и отпадъчен продукт, който е вода. Тази електроенергия задвижва електрическия мотор на водородното превозно средство. Има и една нова тенденция – директно да се изгаря водородът в двигател с вътрешно горене, но ние в момента говорим за водородна електромобилност.

Какви са предимствата на водородните превозни средства?

Обратно на батериите, при водорода колкото е по-голямо превозното средство, толкова е по-добре, защото отпадат притесненията за мощност, баири, колко топло или студено е навън. Батерията има ограничения в енергията, ограничения в работата, когато е студено – тя не обича студ. Друго - зареждането на водородния автомобил е като на обикновена кола. Има колонка, вкарвате пистолета в края на маркуча и зареждате  – колата за 5 минути, автобусът - за 10 минути, след изминавате 600 км с колата и 400 км с автобуса. Захранването е със зелен водород, произвеждан от възобновяема енергия в устройства, които се наричат електролизьори. В резултат на работата на електорлизьора водата се разцепва на водород и кислород. Водородът го съхраняваме, кислородът също може да се съхранява, но засега той отива във въздуха. Така енергийният цикъл се затваря от вода до вода – започваме с вода и отпадъчният продукт е вода. По-чист транспорт от водородния не може да има.

Друго предимство е, че водородът може да се съхранява в неограничени количества. Когато имаме излишна зелена енергия от ВЕИ – вместо да спираме вятърната турбина или соларния панел, ние получаваме водород. Тенденцията е постепенно да се развие водородна икономика и се смята, че 21 век ще бъде век на водородната икономика. Имаме общоевропейска и глобална политика за трансформация към водородна икономика. Идеята е не да произвеждаме водород, за да правим електроенергия, а да произвеждаме водород, за да оползотворяваме максимално зелената енергия. Електроните не могат да се съхраняват, докато молекулите могат, така че ние тази зелена енергия на практика я складираме във водорода. Можем да правим сезонно складиране и лятото да събираме за зимата.

Засилват се критиките към зелената сделка и се очертава ревизия. Това как ще се отрази на прехода към водородна икономика?

Мисля, че сериозно няма да се отрази. Ще ви кажа какво правят в Германия и как там намаляват дела на въглеродните горива. Ако са имали 100 единици фосилна енергия в 2000, г., което е било близо 100% от общата им консумация, в момента тези единици са 70 спрямо 2000 г., а спрямо консумацията за 2022 г. делът на въглеродните горива вече е 35%, защото са си увеличили използването на възобновяема енергия. На малки стъпки те вкарват възобновяема енергия и плавно намаляват въглеродната. Друг е въпросът, че си затвориха атомната енергия.

Какво правим ние – казваме: „Искаме въглища и нищо друго“. Ами да си работим с въглищата и да си развиваме добив на възобновяема енергия, производство на водород и навлизането му икономиката! Това не може да стане изведнъж, а стъпка по стъпка, проект след проект - по-малки, после по-големи. Иначе, като задържим въглищата още 10 години, без да имаме алтернатива, какво ще се случи?  Трябва да се мисли в перспектива, да имаме варианти и да се търси оптимума.

Не смятате ли, че двигателите с вътрешно горене заслужават и ще имат по-дълго бъдеще?

Ще имат. В момента се работи да минат на водород, например в селскостопанската техника. За корабите вече се работи за амоняк – директно се вкарва амоняк като гориво, а зеленият амоняк се прави от зелен водород и азота на въздуха. Това е тенденция, която се развива много силно, защото амонякът е продукт, който има 100-годишна комерсиална история – нямаме никакви проблеми да го транспортираме дори между континентите. Докато за водорода тепърва ще строим водородопроводи, което изисква поне 10 години.

При амоняка няма проблем – заменяме сивия амоняк със зелен,  т.е.  водородът, който в момента използваме, вместо да се прави от природен газ, да го правим от вода и електролиза. В момента в Мароко се строи такъв завод и мароканците вместо да изнасят водород за Германия, както беше предвидено преди 4 години, ще изнасят продукт с по-голяма принадена стойност – амоняк, в полза на страната си.

Европа внася около 70% от амоняка и торовете, които са продукт от амоняка. България произвежда торове и според мен от национално значение е построяването на завод за азотни торове на базата на зелен водород. Това трябва да бъде наш национален приоритет, защото пазарът ще бъде жаден за такъв амоняк. Колеги от Гърция вече ни питат: „Няма ли вече вашият завод да мине на зелен амоняк, нали имате в Димитровград завод, нашите кораби чакат зелен амоняк“. Така че трябва да имаме национална политика и много добра координация, а не да се хвърляме – тук някой прави нещо, там някой прави друго.

Как преценявате почвата за водородни технологии у нас?

България може да е една от  държавите с много добре застъпено навлизане на водородна икономика. Имаме потенциал. Българската наука направи така, че в Българя да имаме водородна кола – елетромобилът Hyundai NEXO на ИЕЕС-БАН; да имаме водородна зарядна станция. Сега покрай това роуд шоу, което се проведе в страните, където все още няма водороден транспорт, България изпъкна със зарядната си станция – страната е единствена в региона, която сама си зарежда автобуса и колата. Нашата кола подсили инициативите в Румъния и в Гърция, но те напредват много бързо и ако ние не сме обединени, много ще изостанем и няма да сме водещи.

Така че имаме добра наука, развиваме добра експертиза, имаме ретрофит тролей, имаме нови идеи за ретрофит на локомотиви, което е много актуално в Европа и идеен проект за създаване на железопътна водородна долина по трасето на Септември – Добринище, която ще обхване и цялата инфраструктура в този регион на България.

На какво ниво е проекта за водородна жп долина по трасето Септември - Добринище?

Това е проект на Българската Асоциация за водород, горивни клетки и съхранение на енергия, която от 2018 г. действа за обединение на наука, бизнес и законодатели в посока въвеждане на водородните технологии. Свързали сме се с организацията, която работи за спасяването линията Септември - Добринище, както и с водещи компании в сектора. За зареждането на локомотивите предвиждаме водородни зарядни станции на първата спирка и на последната спирка, така че да може с едно зареждане влакът да измине  разстоянието. Но ние искаме да изградим и соларни паркове, искаме населените места по линията Септември – Добринище да започнат да въвеждат водородни технологии, да има много добра свързаност, хората да почувстват 21 век във влака, около влака, по линията и около себе си, така че това е идея да повишим жизнения стандарт на местните хора. Това е насочено не само към тях, насочено е и към хората, които ще използват този влак – много туристи, много чужденци и е прекрасен начин да разпространим информацията и знанието за новите технологии.

Финансирането ли остава вечният проблем за въвеждането на нови технологии?

Затова са оперативните програми и Планът за възстановяване – за да подпомагат навлизането на тези очевидно по-скъпи технологии. Няма как да не са по-скъпи, когато са нови и трябва да се конкурират със 100-годишни технологии. Става въпрос за подпомагане, а не за 100-процентови грантове. Фирмите трябва да дадат своя дял и да получат облекчение, за да не им е по-скъпо отколкото, ако използват конвенционалните технологии. Това е механизмът. В Плана за възстановяване водород почти няма, а за водороден електротранспорт дори не се споменава. 56% от средствата  са за зелена трансформация, обаче вътре има само една такава тема – 40 мегавата елекролизьори с 50% субсидия. Това обаче е не повече от 2% от общата сума, която се дава за зелен преход.

Има достатъчно европейски фондове, но те трябва да се усвояват своевременно с обединени усилия при писането на проекти. Например Connecting Europe facilities - механизмът за свързване на Европа, от три години дава 50% субсидия за водородни зарядни станции. Защо – защото дойде регламент, който изисква на 150 км да има зарядна станция. Те сега дават пари. След известно време ще спре тази субсидия и ще се насочи към нещо друго. И след още известно време, ние ще започнем да плащаме санкции, защото не сме изпълнили регламентите и ангажиментите, т.е. навреме трябва да използваме тези програми.

Ние направихме голям проект за водороден транспорт в 4 общини и от Европейския алианс за чист водород го одобриха за представяне пред инвеститори, но трябва и подкрепа от държавата – не финансова, а институционална. Като институционален гарант, държавата би показала, че водородните технологии са й приоритет, което е важно за инвеститорския интерес. Пари има, но трябва да се знае за какво искаш да ги използваш, как да събудиш доверие, а доверие трудно се създава. Тогава ще може да има повече инвестиции.

Изискваната гъстота на водородните зарядни станции изглежда нереализуема до фиксирания в Регламента срок – до края на 2030 г. Изобщо европейската политика, от която зависи внедряването на новите технологии, дали отчита реалностите?

Германия има 150 зарядни станции в момента. Мислите ли, че те ще ги затворят? Те ще ги увеличат. Ще ги направят 400 – 500 – 1000. Но в другите европейски страни, особено източноевропейските и тук на Балканите не е така – ето ние сме единствени в региона с водородна зарядна станция. Сега може да тръгнете от Гренландия, защото там има водородни зарядни станции и да стигнете до Виена, но след това  - евентуално София, обаче няма как от Виена да се стигнете до София. Затова е това роуд шоу и виждам как Унгария, след демонстрационното роуд шоу си поръча няколко такива демо автобуса, за да ги тества и след това да ги купи.  Един водороден електромобил струва 62 000 евро, а автобусът – 600 000, което е съизмеримо с тролеите. 800 грама водород отиват за 100 км пробег на лека кола, т.е. дори 1 кг. да ви излезе 9 – 10 евро, е рентабилно.

Все пак, по линия на европейската политика спечелихме субсидиран проект за Стара Загора – за водородната долината, по който имаме възможност да направим зарядна станция и да има 10 водородни автобуса в Стара Загора. Програмата RеPowerEU - новата програма за изпълнение на зелената сделка, която ЕС разви, след като се разбра, че трябва да сме енергийно чисти, но и енергийно самостоятелни, отпусна 200 млн. евро, за да може да има такива водородни долини и то в този регион, в който няма нищо.

Виждам, че някои страни се активизират по отношение на водородните технологии и затова се опасявам, че ние ще изостанем. Нашата наука е успяла да излезе напред, но не науката трябва да бъде водеща. Науката трябва да подкрепя, а в България науката е водеща и се бори сама.

Но и в научната сфера има още много какво да се направи, за да се повиши доверието. За водородопроводите, например е сложно, за съхранението на водорода също - как да стане?

Тхнологично е решено. Във Великобритания, в Нидерландия, в Германия има водородопроводи от мястото на производство на водорода до завода, който го използва. Имаме поне 2000 км такива водородопроводи, т.е. технологично всичко е ОК. В Щатите има още 4000 км водородопроводи. Дори когато е с впръскване, може да се използва тръбопровода за природен газ, а новите тръби за водород са с полимерни материали със съответните покрития, така че да е надеждно и устойчиво.

Водородопроводите са най-евтиният начин за транспорт на водород. По програмата RеPowerEU до 2030 г. трябва 30 000 км да бъдат построени, за което се отделят съответните ресурси. Паралелно се работи за складове за водород, защото ако сезонно се съхранява, са нужни огромни обеми. И ето - солниците в Румъния може да станат място, където да се складира част от водорода за Европа. Това са солни мини, в които има големи солни каверни, което е много удобно. Така че няма държави, има ЕС. Това е европейска икономика.

Разкажете за българския водороден тролей, по който работите – докъде стигнахте и имате ли нови амбиции?

По идея, водородният ретрофит тролей ще може да изминава 100 км. автономно, без електричество и да сменя маршрута. Заработвайки на водород, той става водороден автобус на практика. Година и половина градихме доверие. Колеги от Hydrogen Europe гарантираха за нас, разбраха за водородната долина, предложиха ни горивна клетка и вече имаме абсолютно всички компоненти. Направихме мрежата, имаме доверие и чакаме да приключат ремонтни дейности на площадката, където са водородната зарядна станция със соларните панели и ще довършим тролея там. Предстои ни интегрирането и ние ще го правим сами, защото целта е ние да се научим да го правим. Изпратихме наши колеги на обучение в базата на Ballard, която ни достави горивната клетка; минаха обучения от фирмата, която прави резервоарите. Тролеят няма да излезе навън с хора, той е за обучение – обучение на следваща генерация техници и инженери, защото, минавайки към ретрофит на влак, трябва да имаме много сериозен екип.

Нашата амбиция е да направим ретрофит на влак, но и на камиони за боклук. Ретрофитът е много подходящ за тях. Това вече става и съм много горда, защото ретрофитът е българска идея.

В момента се прави ретрофит по голям европейски проект за кораби по Дунав и Рейн. А ние правихме проект 2020 г. за ретрофит на кораб-влекач по р. Дунав. Имаше голям интерес към него, представихме го пред Европейската банка, проявиха интерес, обаче само науката не може да го направи, трябва фирмата, която притежава кораба да се заинтересова, общината също. За жалост ние изработихме проекта, но накрая ние се обучихме, а не тези, които трябва да го ползват.

Как ви хрумна да правите ретрофит?

Хрумна ни, защото тук, в нашия институт – ИЕЕС-БАН, в 1970 г., е направен първия ретрофит на един Москвич – превърнали са го колегите в батериен електромобил. Разработват  една нова батерия – цинк-въздушна батерия и конверсират Москвич, като слагат тази батерия, при което получават единичен пробег 200 км, което е невероятно постижение. Този експеримент го прави General Motors 6 месеца по късно, след българския експеримент. След това започва научно и научно-приложно развитие на цинк-въздушните батерии. В 1996 г. имаме световен рекорд на вече механично презареждаема  батерия - пробег от 560 км с единичен цикъл. Сега разработваме трета генерация презареждаеми цинк-въздушни батерии.

През 80-те години на миналия век заводът в Самоков „Мусала“ започва да произвежда цинк-въздушните батерии и ги изнася в Германия,  за буйове в Северно море, защото е сложно да се сменят батериите на буй, а  нашите издържат 8 – 9 месеца. Това е било актуално за времето. Сега може да използват за същата цел соларни панели.

Ние просто решихме това нещо да го направим, но на ниво горивни клетки, а не с батерии. В науката трябва да има традиция и иновации. Без традиция как да правиш иновации? Трябва да имаш някаква база, за да направиш нещо отгоре на нея.

Откъде ще се вземат кадри за водородните технологии?

На Европа ще й трябват 1 милион образовани кадри по водородните технологии до 2030 г. и в момента цяла Европа е в шок, защото ние развивахме технологиите, но изостанахме със законодателството и с обучението. По този проблем бях миналата седмица на експертна среща в Прага по нов проект, който е за създаване на Европейска водородна академия със 17 партньора и съм много горда, че България е сред тях. Правим в момента мрежа от училища и мрежа от университети, които са заинтересовани от въвеждане на водородни технологии. Започваме да разработваме учебници и учебни помагала, които ще преведем на езиците на отделните страни. Предвиждаме и обучение на преподавателите. Българският партньор в проекта е Тракийският университет, където завеждам направление „Водородни технологии“. Образованието е проблем не само за България. Затова по друг проект - по ERASMUS, в който участват Тракийски университет и ИЕЕС-БАН, се опитваме да направим обща европейска система за квалификация и преквалификация, тъй като инженерите ще трябва да се преквалифицират и да знаят нещо повече за водородните технологии.

Какво още смятате, че трябва да се промени, за да се отвори път към водородна икономика?

Смятам, че първо трябва да сме заедно, второ - хората трябва да го пожелаят, което означава, че трябва да знаят, да разберат, да искат. Защото нещата вървят отдолу нагоре. Не можеш нещо да го въведеш насила. Политиците трябва да се съобразяват с желанията на хората.

За мен екологичният проблем е много сериозен и не му се обръща достатъчно внимание.  Да имаш най-много здрави хора не е ли най-добрият бизнес модел? От 15 години се прави статистика колко здрави хора са загубили живота си заради лош въздух и 15 години България е водеща. Правих анализ къде колко природен газ използваме и се ужасих като видях, че в ТЕЦ София количеството е по-голямо от това на завода за амоняк в Димитровград. Това е колосално количество природен газ, който се използва. Хайде да започнем да го инжектираме с водород малко по малко! Има такива проекти, но не в България.

Като подходяща стъпка виждам обединяване на оперативните програми тематично. Всяка програма може да бъде полезна в даден аспект, който е свързан с водородната икономика. Тези компоненти на пъзела трябва да ги съединим и да получим картинката как ускоряваме въвеждането на тези технологии.