Nem környezetszennyező, nagy a segítségével elérhető hatótávolság és tehergépjárművekben, személyautókban, valamint erőművekben egyaránt használható a hidrogénnel működő üzemanyagcella. Ráadásul akad még egy fontos érv mellette!
Mivel ilyen széles körben alkalmazható, várhatóan nagy „karrier” előtt áll az üzemanyagként használt hidrogén.
Egyre több elektromos hajtású járművel találkozhatunk az utakon, annak ellenére, hogy ezeknek az autóknak viszonylag kicsi a hatótávolságuk és a legtöbb esetben sokáig tart feltölteni az akkumulátorokat. A nehéz tehergépjárművekben ugyanakkor a fenti okok miatt egyelőre jóformán nem is terjed el a villanymotor, pedig a klímaváltozás elleni harcban fontos lenne, hogy a teherszállító járművek is környezetbarát üzemmódra álljanak át. A tisztán elektromos üzem (akkumulátorokkal) esetükben egyelőre nem tűnik megvalósíthatónak, egy 40 tonnás kamion így képtelen megtenni több ezer kilométert egyhuzamban, pláne úgy, hogy ne kelljen több órát várakoznia, miközben feltöltik az akkumulátorait. Minderre van megoldás, és a Bosch már tudja is, mi lesz az!
A legtöbb nagy gyártó már fejleszti saját üzemanyagcellás hajtásláncát, de több eddig ezen a téren nem aktív, vagy új gyártó is dolgozik rajta
Vállalatunk a tervek szerint három éven belül megkezdi a tehergépjárművekhez használható, hidrogénnel működő üzemanyagcellák gyártását. Ennek előkészítése érdekében a H2Haul projektben a Bosch más vállalatokkal már dolgozik egy kis üzemanyagcellás teherautó-flotta építésén, sőt, a Nikolával közösen már el is készült egy hidrogénhajtású vontató!
A szakemberek szerint amennyiben a teherautók ezt a hajtásláncot kezdik el tömegesen használni, az jelentősen meggyorsítja elterjedését a személygépjárművekben is. De vajon miért is fontos, hogy elterjedjenek a hidrogénnel működő, üzemanyagcellás erőforrások? Összegyűjtöttünk néhány okot, nézzük mik ezek!
Miért éppen hidrogén?
A Bosch minden méretben fejleszt üzemanyagcellás hajtáláncokat
Például azért, mert ezzel a technológiai megoldással tulajdonképpen karbonsemleges zöld energiát lehet előállítani, ráadásul úgy, hogy az „akkumulátorok” töltési ideje néhány percre csökken, hiszen elég a járművekben elhelyezett hidrogéntartályt feltankolni a sűrített gázzal. Az üzemanyagcellákban ezt a hidrogént használják energia előállításra, ami annyira környezetbarát, hogy az egyetlen melléktermék, ami az utazás során keletkezik, a víz. Ha feltöltöttük a jármű hidrogéntartályát, már nem kell számolgatnunk, egy töltéssel hány kilométert tehetünk meg. Egyetlen kilogramm sűrített hidrogénnel egy átlagos személyautó akár 100 kilométert is meg tud tenni, míg egy 40 tonnás tehergépjármű hét kilogrammal tud megtenni ugyanekkora távolságot. Az üzemanyagcellás járművek hatótávolsága így megközelíti majd a hagyományos motorokkal szerelt társaikét.
A Bosch minden fontos alkatrészt saját maga fejleszt és gyárt
Ráadásul a jelenleg használatos villanymotorokéhoz képest jóval kisebb akkumulátor is elegendő, így jóval kevesebb szén-dioxid keletkezik, különösen igaz ez akkor, ha nemcsak az üzemeltetést, hanem az előállítást és az újratöltést is beleszámítjuk. A rendszer további előnye, hogy nem csupán környezetbarát, de nagyon hatékony és takarékos is. Például azért is, mert a tisztán elektromos járművekhez hasonlóan a fékezéskor visszanyert energia is tárolható, és később felhasználható.
Az üzemanyagcella tehát ott jelenthet hosszútávú megoldást, ahol jelenleg elektromos hajtást egyáltalán nem használnak, vagyis például nagy távolságok leküzdésénél és a teherszállításban. Ez egyben azt is jelenti, hogy nincs verseny az üzemanyagcellák és a ma terjedőben lévő akkumulátoros elektromos hajtás között, ehelyett a két megoldás tökéletesen kiegészíti egymást.
Az üzemanyagcella egyik legnagyobb előnye, hogy viszonylag kicsi a helyigénye és tömeg szempontjából sem jelent különösebben nagy terhet
Minél többen használják, annál olcsóbb
Az egyik probléma, amivel meg kell küzdeni az üzemanyagcellák fejlesztése során, az az előállítási és működési költségek csökkentése. Vállalatunk és svéd partnere, a Powercell most azt vizsgálja, hogyan lehet olcsóbban előállítani a terméket. A válasz pedig a sorozatgyártás beindítása, nagy mennyiségben ugyanis már kifizetődőbb az üzemanyagcellák gyártása. Szakemberek szerint, ha beindul a tömegtermelés, a következő tíz évben a hidrogénhez kapcsolódó költségek a felére csökkennek. A cél az, hogy minél jobban elterjedjen ez a praktikus és környezetbarát energiaforrás, a becslések szerint 2030-ig az elektromos járművek 20 százalékát már ilyen cellák hajtják majd világszerte.
De hol lehet majd tankolni?
A költségek mellett a másik probléma, hogy jelenleg a hidrogén-töltőállomások infrastruktúrája meglehetősen csekély, bár az Európában található nagyjából 180 üzemanyagtöltő már elegendő néhány fontos szállítási útvonalhoz. A tervek szerint azonban dinamikusan bővül a töltőállomások száma, csak Németországban 100 ilyet építenek ki 2020 végéig. Ez azért is könnyen megvalósítható, mert a hidrogéntermelés egyszerű és jól bevált folyamat. A magasabb igények kielégítése érdekében tehát gyorsan lehet fejleszteni.
Nem veszélyes a hidrogén?
A gáz halmazállapotú hidrogén használata a járművekben biztonságos és nem veszélyesebb, mint más, járművekben használt üzemanyagok, vagy az akkumulátorok. A hidrogéntartályok tehát nem jelentenek a mindennapi használat során megnövekedett robbanásveszélyt, bár az igaz, hogy a hidrogén és az oxigén egymással reagálva elméletileg képes robbanni. Mivel azonban a hidrogén körülbelül 14-szer könnyebb, mint a levegő, ezért rendkívül illékony, gyorsabban emelkedik, mint ahogy reagálni tudna a légköri oxigénnel.
Biztonsági előírásokra ügyelni kell, de azok betartása után nem veszélyesebb az üzemanyagcellás autó, mint bármelyik másik, a cella mellékterméke pedig csupán víz
Nem csak az utakon hódíthat a hidrogén
A mobil üzemanyagcellák mellett helyhez kötött, mini erőműként üzemelő változat is létezik. A SOFC-technológia szintén hidrogént használva állít elő elektromos energiát. Az ilyen technológiával működő üzemanyagcellák felhasználásával jelentős mennyiségű energiát lehet előállítani helyben, rendkívül hatékonyan és gyakorlatilag károsanyag-kibocsátás nélkül. Ily módon különálló mini erőműveket lehet létrehozni, amelyek függetlenek a központosított, nagyobb rendszerektől. A Bosch arra törekszik, hogy ezt a technológiát minél szélesebb körben hozzáférhetővé tegye: azt szeretnénk elérni, hogy egy SOFC modul 10 kW villamos energiát termelésére legyen képes, a városi mini erőművekhez pedig az egymással könnyen összekapcsolható modulokból mindenhol annyit használhatnak fel, amennyire az adott helyen éppen szükség van.
Az üzemanyagcellák nem csak a közlekedésben hódíthatnak
A kulcsszó az energiatárolás
A végére hagytuk a bejegyzés elején említett fontos érvet. A megújuló energiaforrások egy részével az a baj, hogy viszonylag hektikusak, ahogy a felhasználásuk is az. A napelemfarmok által megtermelt elektromos áramot esetenként nem tudjuk elhasználni, ha viszont nem süt a nap, akkor nincs belőle elegendő. A szélerőművekkel is lehetnek hasonló problémák és ez bizony a vízierőművek esetében is gondot jelent. A hidrogén előállításához elektromos áramra van szükség, amit az ilyen fölösleges források kihasználásával gazdaságossá lehet tenni. Az így eltárolt energiát az üzemanyagcellák segítségével bármikor vissza lehet nyerni, ez pedig a tudomány mai állása szerint, tulajdonképpen a leghatékonyabb hosszútávú „akkumulátorrá” teszi a hirdorgént.
Az üzemanyagcella nemcsak a környezet védelmében, hanem a megújuló energiaforrások által megtermeltek hatékony tárolásában is segíthetnek
