Elképesztő ütemben változik az energiahordozók világpiaci ára, nemcsak a benzin vagy a gázolaj, hanem a fűtéshez használt földgáz és az elektromos áram is rekordokat döntött 2022-ben. Ilyen helyzetben különösen fontos az alternatív energiaforrások feltérképezése. A Bosch hidrogénnel működő üzemanyagcellái hatékony választ jelenthetnek az energiaválságra.
Vállalatunk régóta elkötelezett támogatója a fenntartható és klímasemleges termelésnek, ezért nagy hangsúlyt fektet a környezetbarát technológiai megoldások fejlesztésére. Az egyik ilyen, az iparban és a közlekedésben egyaránt jól hasznosítható energiaforrás a hidrogén, ami a mobil és telepített üzemanyagcellák hajtóanyaga.
A hidrogénben könnyedén tudjuk tárolni a nyáron megtermelt, de fel nem használt nap és szélenergiát
Hidrogént mindenkinek!
Persze ahhoz, hogy a gyakorlatban is használhassunk például hidrogénhajtású, üzemanyagcellás autókat, rengeteg töltőállomásra van szükség, ahol sűrített hidrogént tankolhatunk járművünkbe. A Bosch elképzelése ezzel kapcsolatban az, hogy 2030-ra mintegy 4000 hidrogén-töltőállomáshoz tegye elérhetővé ezt a technológiát, így világszerte minden harmadik hidrogén-töltőállomás Bosch-komponensekkel működhet majd. Annak érdekében, hogy mindez megvalósulhasson, a Bosch Rexroth a Maximator Hydrogennel együttműködve kifejlesztett egy eljárást a hidrogén-töltőállomásokhoz, – tartályokhoz és –csővezetékekhez szükséges hidrogénsűrítési folyamatokhoz.
A Bosch a technológiai fejlesztés teljes palettájából kiveszi a részét
Az persze a hidrogénhatás elterjedésének csak egyik feltétele, hogy létrejöjjön kiterjedt töltőállomás-hálózat. A másik fontos kérdés, hogy honnan lesz elég sűrített hidrogén. Ha megnövekszik az üzemanyagcellás járművek és erőművek száma, a jelenleginél sokkal több hidrogént kell előállítani. A Bosch ezért nemcsak az üzemanyagcellák, hanem a hidrogén-előállítás piacára is belép. A cél, hogy a mindennapokban könnyebben elérhető legyen ez az új energiaforrás.
Erőmű, igény szerint
Az ipar globális energiaigénye egyre növekszik, a fosszilis energiahordozók árfolyama az egekben, ráadásul az európai földgázellátás jövője bizonytalan, a megújuló forrásokból előállítható energia mennyisége pedig ingadozik. Az energiabiztonság megoldásban sokat segíthetnek az üzemanyagcellák – nemcsak a közlekedésben, hanem az iparban is. Helyhez kötött üzemanyagcellákból ugyanis lényegében decentralizált mini erőműveket lehet rövid idő alatt szinte bárhova telepíteni, ráadásul a kapacitásukat is a helyi igényekhez, szükségletekhez lehet igazítani. Az energiaplatformot már a vállalat több mint 120 üzemében használják jelenleg is, a várhatóan 2024-re tervezett sorozatgyártás után viszont vélhetően megsokszorozódik a számuk.
Az ipari felhasználás kapcsán is egyre nagyobb igény mutatkozik a hatékony energiamenedzsmentre
Beszállunk a hidrogéngyártásba is
A Bosch a jövőben nemcsak a hidrogén sűrítésének és elektromos árammá alakításának technológiáját kínálja, hanem magában a hidrogén előállításában is részt vesz majd. Ezért az évtized végéig a vállalat nagyságrendileg 500 millió eurót fordít az elektrolizáló berendezések részegységeinek fejlesztésére. Ezek a berendezések az elektrolízis során az elektromos energia segítségével a vizet hidrogénre és oxigénre bontják. Ha a felhasznált elektromos áram megújuló energiaforrásból származik, akkor az úgynevezett „zöldhidrogén” előállításáról beszélünk. A Bosch azt prognosztizálja, hogy 2025-ben piacra dobja intelligens moduljait, az első kísérleti üzemeket pedig jövőre szerelik fel ezekkel a modulokkal.
A Bosch komolyan gondolja: üzemanyagcellás targoncát tankolnak a vállalat egyik németországi telephelyén
A vállalat saját németországi, homburgi gyárában már működik egy olyan úgynevezett hidrogénciklus, amelyet a jövő gyáraiban használnak majd. Ennek során megújuló forrásokból származó energia felhasználásával, az elektrolizáló berendezés segítségével zöldhidrogént állítanak elő. A zöldhidrogént a gyártási folyamatokhoz használják fel, illetve – szintén Bosch-technológia segítségével – sűrített hidrogént készítenek, amit az üzemanyagcellás járművekbe lehet tankolni a töltőállomásokon. A hidrogénoffenzívával a Bosch célja, hogy gyárainak energiafelhasználását csökkentse, és ezt az energiát a lehető legnagyobb arányban megújuló energiaforrásokból saját maga állítsa elő az adott telephely.
Kínai kapcsolat
Annak érdekében, hogy szélesebb körben elérhetővé váljanak az üzemanyagcellával működő gépjárművek, vállalatunk Bosch Hydrogen Powertrain Systems néven létrehozott egy közös vállalatot Kínában a haszongépjármű-gyártó Qingling Motors segítségével. Az új gazdasági társaság üzemanyagcellás rendszereket gyárt a kínai piac számára. A cél az, hogy a két cég kutatási eredményeit, gyártási kapacitásait, piaci ismereteit egyesítsék annak érdekében, hogy Kínában is elterjedhessen ez a környezetbarát megoldás. Várakozásaink szerint a közös munka eredményeként 2030-ig több mint egymillió üzemanyagcellás jármű kerül piacra Kínában.
Miért jó a hidrogén?
A járművekben használt üzemanyagcellák esetében a hatótávolság megnövelése néhány percre csökken, hiszen elég a járművekben elhelyezett hidrogéntartályt feltankolni sűrített gázzal. Az üzemanyagcellákban ezt a hidrogént használjuk energia termelésére. A folyamat annyira környezetbarát, hogy az „egyetlen melléktermék”, ami az utazás során keletkezik, a víz. Ha feltöltöttük a jármű hidrogéntartályát, már nem kell aggódnunk, hány kilométert tehetünk meg, hiszen egy kilogramm sűrített hidrogénnel egy személyautó 100 kilométert is megtehet, ezért az üzemanyagcellás járművek hatótávolsága megközelíti majd a belső égésű motorokkal szerelt társaikét.
Most még csak vízió, de egyre több üzemanyagcellás autóval találkozunk a jövőben
Hogyan működik az üzemanyagcella?
Az üzemanyagcella egy kémiai áramforrás, amelyben az áramtermelő folyamat valamilyen tüzelőanyag, jelen esetben a hidrogén oxidációja. Az üzemanyagcellában az elektrolízissel éppen ellentétes folyamat zajlik le: kémiai energiából elektromos energia keletkezik. A cella legtöbbször két elektródából, az anódból és a katódból áll, a köztük lévő anyag az elektrolit. A tüzelőanyag-elemek annyiban különböznek a galvánelemektől, hogy működésük közben az áramtermelő reakcióban résztvevő anyagokat folyamatosan táplálják be, a keletkező melléktermékeket – járművek esetében a vizet – pedig elvezetik, így, szemben a galvánelemekkel, nem „merülnek ki”. A hagyományos gépeknél sokkal nagyobb hatásfokkal képesek a kémiai energiát elektromos energiává alakítani (vagy fordítva), és ha hidrogént használnak üzemanyag gyanánt, akkor nincs károsanyag-kibocsátás sem.
