A hidrogénautóé lehet a jövő?

Gazdaságunk növekszik, a közlekedés vele szárnyal. Századunk emberének lételeme a szabadság és az utazás. Ennek viszont az a hátulütője, hogy a kisebb fogyasztású és egyre „zöldebb” autók elterjedése ellenére a közlekedés még mindig a legkeményebb megterhelést rója a környezetre.

Világméretben 800 millió autó fut útjainkon, és a számuk egyre növekszik. A cél az lenne, hogy az autógyártók olyan energiafajtákra fejlesszék autóikat, melyek a környezetet kevésbé terhelik, és kimerülésüktől sem kell tartani egy darabig. Alternatív hajtási módszerek egész sorát vonultatták már fel, sőt, némelyik már szériában is készül, de a végső megoldástól még messze vagyunk.

Növényből üzemanyag

Torgyán József agrárminiszterként szorgalmazta a biodízel mezőgazdasági célú használatát. Az ötletet csírájában elfojtották, noha történtek lépések a biodízel támogatásának és gyártásának elterjesztésére. Németországban viszont az alternatív üzemanyag életképes, de csak jelentős állami támogatással.

Egy liter hagyományos gázolaj előállítási ára 0,4-0,5 euró szállítással együtt, míg a bioüzemanyag ennek négy-ötszörösébe kerül. Biodízelt gyártanak repcéből, napraforgóból, szójából, vagy akár egyes pálmafajokból. Baj csak akkor van, ha ezeket a növényeket kifejezetten biodízel-gyártásra termesztik, nagy mennyiségben. Egyértelmű, hogy az ipari méretű termesztés komoly műtrágyázást igényel, így még üzemanyag sem készül a növényből, máris megtörténik a környezetszennyezés.

A bioüzemanyag használható a hagyományos üzemanyagokba (dízel, benzin) keverve, de tisztán a motorba adagolva is. Ehhez alig kell a hagyományos üzemanyag-rendszereket átalakítani. A biodízellel működő járművek kipufogógáza teljesen kénmentes, és a kibocsátott szén-monoxid és nitrogén-oxid mennyisége is töredéke, mint a hagyományos dízel- vagy benzinmotoroknál. Nagy hátrány viszont a gazdasági versenyképtelenség, és az, hogy a növénytermesztés a környezetszennyezést növeli.

Konnektorból töltött autók

Hosszú évtizedekig az elektromos motorban látták a jövő megoldását a közlekedés kihívására, csakhogy a fejlesztések egytől egyig zátonyra futottak. Ma már szinte teljesen bizonyos, hogy középtávon nem az elektromos autók váltják le a benzinmotorokat. Legalábbis akkor nem, ha a jármű a konnektorból szedi az energiát.

Elképzelni sem lehet jobbat az elektromos autóknál, mivel a halkan zümmögő, hatalmas nyomatékot termelő villanymotorok szemernyit sem szennyezik a környezetet. Az viszont óriási probléma, hogy teljes feltöltéssel a legfejlettebb elektromos autók sem képesek 300 kilométernél hosszabb távot megtenni, ráadásul csigalassúságú 70-80 km/órás tempóval. És utána jöhet a 24 órás töltés. Az sem elhanyagolható szempont, hogy az elektromos energia előállítása környezetbarát módon történik-e. A tároláshoz szükséges akkumulátorokból pedig idővel veszélyes hulladék keletkezik.

A megoldás a hidrogén?

Sokan a hidrogénben látják a kőolaj legjobb alternatíváját. A hidrogén mellett szól gyakori előfordulása a természetben, és szinte kimeríthetetlen mennyisége. Kétféleképpen használhatjuk a hidrogént üzemanyagként: hagyományos robbanómotorban elégetve, vagy kémiai reakción keresztül tüzelőanyag-cellában.

A mai benzinmotorok kis átalakítással képesek elégetni a hidrogént, ilyenkor közvetlenül mozgási energiát kapunk, ami hajtja az autót. A tüzelőanyag-cellában elektromos áram keletkezik, ami akkumulátoron keresztül jut el az elektromos motorhoz. Mindkét esetben azonos az eredmény, hidrogént használva nulla a károsanyag-kibocsátás és a környezetszennyezés.

Nagynyomású gázként tárolva viszonylag termetes tartályra van szükségünk egy autó mozgatásához. Egy hagyományos 50 literes tartályba nagyjából 1 kilogramm súlyú 220 bar nyomású hidrogéngáz fér el, ami 100 kilométerre elegendő egy középkategóriás autónál.

A Toyota FCHV lett az első engedélyezett üzemanyagcellás autó

Cseppfolyós állapotban a mélyhűtésű hidrogén sokkal kisebb helyet igényel, ám a cseppfolyósításra kell fordítani a hidrogénben tárolt energia 30 százalékát. A folyékony hidrogén tárolása és tankolása ma még körülményes folyamat, hiszen a hidrogén –253 fokon válik folyékonnyá. Ez a tárolás mellett a szállítást és a tankolást is megnehezíti.

Hidrogént legolcsóbban ma földgázból nyerhetünk, de az átalakítás mellékterméke szén-dioxid. A víz elektrolízise azért nem jó megoldás, mert ahhoz, hogy vízből hidrogént kapjunk, energiát kell befektetnünk. A teljes energialáncot vizsgálva rögtön kiderül, hogy nagy mennyiségben nem éri meg ez a módszer, csak akkor, ha valamilyen megújuló energiafajta (napenergia) segítségét

vesszük igénybe az átalakításhoz. Tudósok azonban már olyan módszereken is dolgoznak, hogy baktériumok segítségével, vagy szerves anyagok bontásával is hozzájuthatunk hidrogénhez.

Minden hibája ellenére már történtek lépések a hidrogénnel működő üzemanyagcellás járművek bevezetésére. Kiválasztott szervezetek, kutatócsoportok és egyéb vállalatok az Egyesült Államokban már 2002 óta hozzájuthatnak, különleges bérleti konstrukció keretében, üzemanyagcellás autóhoz. A Toyota úgy véli, hogy 2015-től képes lesz ilyen autó szériagyártására. Érdemes komolyan venni a Toyota szavát, mivel ők voltak az elsők, akik szériában kezdtek hibrid hajtású autót árusítani a Prius változatában.