Kolej na kolej wodorową, czyli wodorowe pociągi w Europie i w Polsce

W kwietniu 2021 roku przewoźnik SNCF Voyageurs z grupy SNCF (Koleje Francuskie), zamówił w imieniu regionów Auvergne-Rhône-Alpes, Bourgogne-Franche-Comté, Grand Est i Occitanie 12 hybrydowych (elektryczno-wodorowych) czteroczłonowych pociągów z serii Coradia Polyvalent za 190 milionów euro. Zamówienie zawiera opcję na dwa kolejne pojazdy. Alstom dostarczy też sześć pociągów napędzanych wodorem do Włoch - powstaną na bazie kolejnej platformy - Coradia Stream. Ferrovie Nord Milano zapłaci za nie 160 milionów euro. Dostawa przewidziana jest w 2023 roku, a w kontrakcie jest opcja na osiem kolejnych jednostek.

Pociąg zasilany za pomocą wodorowych ogniw paliwowych przygotowuje również Siemens Mobility. Należy on do najnowszej platformy Mireo i został oznaczony, jako Mireo Plus H. Jednostka ma wejść do eksploatacji nadzorowanej z pasażerami w Bawarii (trasa Augsburg-Füssen) w styczniu 2024 roku. Przewoźnikiem będzie BRB z grupy Transdev. Pociąg tego typu w tym samym roku przetestują Koleje Niemieckie (Deutsche Bahn) w ramach finansowanego przez Federalne Ministerstwo Transportu i Infrastruktury Cyfrowej (BMVI) projektu "H2goesRail" https://gruen.deutschebahn.com/en/measures/hydrogen/h2goesrail. Zasięg jednostki w wersji dwuczłonowej planowany jest, na co najmniej 600 km, a 1000 km w wersji trzyczłonowej. Trasę wyznaczono na liniach pomiędzy Tybingą, Horbem i Pforzheimem m. in. ze względu na jej zróżnicowaną topografię. W maju 2021 roku producent ogłosił przygotowanie do testów wodorowej wersji lokomotywy liniowej Vectron wspólnie z Helmholtz Institute Erlangen-Nuremberg w tzw. technologii płynnego nośnika LOHC.

Unijny projekt budowy pociągu łączącego napęd elektryczny z sieci trakcyjnej z akumulatorami oraz ogniwami wodorowymi o nazwie FCH2RAIL https://cordis.europa.eu/project/id/101006633/pl budżecie 13,3 mln euro przypadł w udziale międzynarodowemu zespołowi, w skład, którego wchodzą: Koleje Hiszpańskie Renfe (udostępnią pociąg Civia do testów), Toyota (moduły ogniw paliwowych) oraz producent taboru CAF (dostarczy akumulatory), Niemieckie Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki Instytutu Koncepcji Pojazdów oraz zarządcy infrastruktury w Hiszpanii (ADIF) i Portugalii (IP). W lutym 2021 roku opracowanie technologii wodorowej zapowiedział drugi hiszpański producent - Talgo. Do listopada 2022 roku chce on rozpocząć testy hybrydowej, elektryczno-wodorowej lokomotywy Talgo Travca MS o prędkości maksymalnej 260 km/h i zmiennym rozstawie kół.

Nad wykorzystaniem wodoru pracują również Koleje Rosyjskie. W maju 2021 roku ogłoszono opracowanie pociągu wodorowego we współpracy z francuskimi kolejami państwowymi SNCF. Z kolei we wrześniu tego roku Koleje Rosyjskie, rząd obwodu sachalińskiego, Rosatom i Transmaszholding zatwierdziły budowę kolei wodorowej na wyspie Sachalin. W pierwszej kolejności TMH ma zaprojektować i wyprodukować przedprodukcyjną partię 7 pociągów. Za infrastrukturę do produkcji i dostawy wodoru będzie odpowiadał Rosatom, który ma już duży program rozwoju technologii wodorowych.

Testy pociągu z ogniwami wodorowymi HydroFlex prowadzą w Wielkiej Brytanii naukowcy Uniwersytetu w Birmingham. To przebudowana jednostka serii 319, która służy, jako platforma do badań nad możliwością modernizacji istniejących pojazdów w kierunku wykorzystania wodoru. Z kolei austriackie ministerstwo ochrony klimatu przyznało 3,1 mln euro grantu lokalnemu konsorcjum na rozwój wodorowo-elektrycznego pociągu do lokalnych przewozów po liniach wąskotorowych.

W 27 państwach Unii Europejskiej zelektryfikowanych jest łącznie 56 % sieci o łącznej długości 201 tysięcy kilometrów (dane za 2018 rok) https://ec.europa.eu/transport/sites/default/files/com20210005-7th-rmms-report.pdf. Od 2015 do 2018 roku długość zelektryfikowanych odcinków wzrosła o 855 km (1.2%); można, zatem zakładać, że tempo elektryfikacji nie wpłynie znacząco na skurczenie się rynku pojazdów niezasilanych z sieci trakcyjnej. W Polsce wskaźnik elektryfikacji jest wyższy od unijnej średniej - wynosi ok. 62% na sieci o długości 19,4 tys. km; w porównywalnym stopniu (60%) zelektryfikowana jest sieć kolejowa w Niemczech o łącznej długości 33 000 km. Jednak do obsługi ruchu regionalnego Koleje Niemieckie eksploatują obecnie około 1300 jednostek spalinowych, a do tego dochodzą setki składów prywatnych przewoźników. Polscy przewoźnicy pasażerscy mają zaledwie 196 spalinowych zespołów trakcyjnych (przy prawie 1200 elektrycznych https://utk.gov.pl/download/1/61082/Taborkolejowy2019.pdf). Oznacza to, że potencjał dostaw wodorowych zespołów trakcyjnych w Polsce będzie zależał nie tylko od nacisku na wymianę taboru na bezemisyjny, ale również od decyzji o zwiększeniu wykorzystania sieci kolejowej (głównie w celu walki z wykluczeniem komunikacyjnym). W Polsce wynosi on 23 pociągi dziennie na 1 km sieci kolejowej (dane za 2017 rok https://dane.utk.gov.pl/download/1/51474/Analizawykorzystkoleiwwojewodztwach8.pdf), a liczbę zaniża przede wszystkim słaba obsługa linii niezelektryfikowanych. Unijna średnia dla tego wskaźnika to 44 pociągi, a we wspomnianych Niemczech wynosi 58 pociągów.

Pierwszym polskim producentem taboru, który zaczął rozwijać technologie wodorowe jest Pesa Bydgoszcz; od dwóch lat pracuje nad lokomotywą manewrową z ogniwami paliwowymi. Do wykorzystywania wodoru mają być również przystosowane pociągi z nowej platformy Regio160 tego producenta; taki skład ma być gotowy w 2025 roku. Klienci nie będą jednak musieli od razu decydować się na ogniwa paliwowe; producent zapowiada, bowiem, że jego pojazdy będą produkowane w formule „hydrogen ready”, w której montaż instalacji wodorowej będzie możliwy podczas naprawy poziomu P4 i P5. W sierpniu 2021 roku Grupa PKP, PKN Orlen i Pesa podpisały porozumienie w sprawie prowadzenia wspólnych projektów badawczo-rozwojowych przy rozwijaniu zastosowania wodoru, jako paliwa na kolei. Podobne porozumienie podpisały już w 2018 roku PKP Cargo, Jastrzębska Spółka Węglowa i Fabryka Pojazdów Szynowych H. Cegielski, ale jak dotąd nie ogłoszono efektów tych działań.