„Azt gondolom, hogy majd egy nap a vizet használják üzemanyagként, és alkotóelemei, a hidrogén és az oxigén együtt vagy külön-külön kimeríthetetlen forrásai lesznek a melegnek és a fénynek” – írta 1874-ben Jules Verne. A francia íróról köztudott, hogy zseniálisan sejtett meg előre technikai csodákat, de ugyanilyen gyakran tévedett is. A hidrogénhajtású autó mindenesetre nagyon is létező dolog, sőt bizonyos változatai már a közutakon is futnak: a Honda nemrégiben jelentette be, hogy néhány éven belül sorozatban fogja gyártani tüzelőanyag-cellás autóját, a Mazda RX-8 hidrogénhajtású változatát már ebben az évben több japán vállalat és helyi önkormányzat lízingeli. Ezek szép eredmények, annak azonban számos oka van, hogy az autóipar vezérkarai még mindig nem bontanak pezsgőt a siker örömére.
KUTATÁS SOK PÉNZÉRT. A legfőbb ok talán az, hogy a hidrogén szabad állapotban alig fordul elő a Földön, előállítása pedig még mindig túlságosan drága és energiapazarló folyamat. És bár a tiszta vízpárát kipufogó autók képe rendkívül vonzó, arra is gondolnunk kell, hogy az üzemanyagként felhasznált hidrogént valahol megtermelték, és előállítása komoly környezetszennyezéssel járt – vagyis a környezetbarát hidrogénautózás egyelőre illúzió.
Ugyanakkor az is tény, hogy tíznél több komolyan vehető eljárás is létezik e gáz előállítására, és az ipar – érezve a közeljövőben bekövetkező igényt – hatalmas pénzeket fektet az ilyen célú kutatásokba. A Royal Dutch/Shell Vállalatcsoport 1999 óta foglalkozik a hidrogénnel és a tüzelőanyag-cellákkal kapcsolatos üzleti lehetőségekkel, létre is hozott egy külön üzletágat Shell Hydrogen néven amszterdami központtal, de Houstonban és Tokióban is tart fenn irodákat. Az energiaipar szakértői nem kételkednek abban, hogy belátható időn belül megszületik az az eljárás, amelynek révén gazdaságosan és a környezetet nem terhelve lehet hidrogént előállítani.
KÉTFÉLE MODELL. Az autógyártók azonban egyelőre nem ezen törik a fejüket, hanem azon, hogyan használják fel a hidrogént járművek hajtására. Egyelőre két bevált megoldás létezik: az egyszerűbb a már létező autómotorok kismértékű átalakítása, hiszen a hidrogén ugyanúgy használható a belsőégésű erőforrásokban, mint a benzin-levegő keverék. Ezt az utat választotta a Mazda is, amikor a Wankel-motoros RX-8 sportkupéból hidrogénes változatot készített. Az első flottaügyfelek már idén márciusban átvehették az autókat, tökéletesen működnek.
A hidrogénhajtású Honda FCX. Az üzemanyag 560 kilométerre elég.
Az RX-8 Hydrogen RE modell egyelőre mégsem nevezhető tökéletes megoldásnak, mivel 110 literes hidrogéntartályával hatósugara mindössze 100 kilométer. Vagyis meg kellett tartani az eredeti benzintankot is, és ha a hidrogén elfogy, a vezető egy kapcsoló segítségével visszaválthat benzinüzemre.
A Mazda ettől függetlenül teljes joggal nevezi korszakalkotó lépésnek a „dual fuel” hajtású kupét. Egyrészt azért, mert elsőként jelent meg a piacon ezzel a technikával, másrészt pedig a sorozatgyártás során értékes tapasztalatokat nyerhet a hidrogénnel kapcsolatos technológiák terén.
A hidrogénüzemű autók másik, ígéretesebbnek látszó válfaja a tüzelőanyag-cellás megoldás. Ezt a technikát már a XIX. században kifejlesztették, és például a Gemini űrprogramban is ezt használtak elektromosság termelésére. A cellában hidrogén és oxigén egyesül vízzé, miközben kapcsain munkára fogható feszültség keletkezik, amivel meghajtható egy elektromos motor. Az angol FCEV rövidítés (fuel cell electric vehicle – tüzelőanyag-cellás elektromos jármű) tehát villanymotoros járművet takar, de ez „égésterméket” is bocsát ki magából – nevezetesen vizet.
Számos autógyár dolgozik az ilyen jellegű járművek prototípusain; közülük a Honda jutott legmesszebbre, amikor megalkotta az FCX nevű járművét. A tisztán hidrogénüzemű autó tüzelőanyag-cellája 100 kW energiát termel, ez három villanymotort hajt. A hajtásláncot sikerült úgy elhelyezni, hogy az utastér ugyanolyan tágas maradt, mint egy hagyományos személyautóban.
Mazda RX-8 Hydrogen RE. A dual fuel kettős üzemanyag-rendszerű motor teljesítménye 109/210LE.
Ráadásul a hatótávolság terén sem kell kompromisszumot kötni. A Honda új megközelítést alkalmaz a tárolókapacitás növelésére – az újonnan kifejlesztett hidrogénelnyelő anyag a tankban megduplázza, azaz 5 kilogrammra emeli az 5000 PSI nyomáson tárolt hidrogén mennyiségét, így az FCX hatótávolsága eléri az 560 kilométert, azaz egy átlagos benzinmotoros autóét.
EGY KIS HAZAI. Mindehhez már csak arra lenne szükség, hogy az autós legalább 560 kilométerenként találjon egy hidrogéntöltő állomást. Ma azonban még nem ez a helyzet. Itt-ott léteznek ugyan ilyen kutak – főképp kísérleti vagy demonstrációs jelleggel -, de a jelenlegi lefedettség meg sem közelíti azt az állapotot, ami lehetővé tenné a hidrogénalapú autózást, komoly változáshoz pedig legalább egy évtizednek el kell telnie.
A Honda ügyes huszárvágással oldotta meg ezt a helyzetet: kifejlesztette az Otthoni Energia Állomást (HES), azt az átfogó rendszert, amellyel a lakóövezetekben megoldható a villanyáram, a fűtés és az autók hidrogénnel való újratöltése is. A földgázból hidrogént előállító HES rendszer révén a fogyasztók otthon is föltankolhatják hidrogénnel működő üzemanyagcellás járműveiket.
A rendszerben olyan üzemanyagcellák vannak, amelyek villanyárammal látják el az otthont, illetve az áramtermelés közben fölszabaduló hőt a meleg víz előállítására használják föl. Amellett, hogy így a lakások által kibocsátott szén-dioxid mennyisége 40 százalékkal mérsékelhető, a HES rendszer jóvoltából 50 százalékkal csökkenthető a lakások villany- és gázszámlája, illetve az üzemanyagra fordított pénz.
Újabb veszély az ózonpajzsra?
Egy évvel ezelőtt jelent meg a Science című amerikai szaklapban egy tanulmány a globálissá váló hidrogéngazdálkodás esetleges veszélyeiről. A tanulmány szerzői – a Caltech intézet kutatói – rámutattak, hogy ha a hidrogén teljes egészében felváltaná a kőolajszármazékokat, elkerülhetetlen lenne, hogy a különösen illékony gáz 10-20 százaléka a légkörbe kerüljön a csőrendszerekből, a feldolgozó üzemekből vagy magukból az autókból. A hidrogén sokkal könnyebb a levegőnél, ezért a megszökött gáz a sztratoszférába emelkedne, ahol a hidrogénmolekulák oxidálódva vízzé válnának, lehűtenék a sztratoszférát, és felborítanák az ózonháztartást. A kutatók szerint ennek következtében akár 8 százalékkal is vékonyodhat az ózonréteg. Nejat Veziroglu, a Nemzetközi Hidrogén Energia Szövetség elnöke szerint azonban a tanulmány túloz: „Lényegesen kisebb lesz a szivárgás, mint amivel ők számoltak.”
