Mi az a hidrogénüzemű autó?
A hidrogénüzemű autókat évtizedek óta a jövő járműveiként tartják számon. Általában hidrogén-üzemanyagcellás járművekről van szó, amelyek zéró károsanyag-kibocsátást ígérnek, olyan hatótávolsággal és tankolási élménnyel párosítva, mint amit a benzines és dízel autóknál megszoktunk.
Még a legjobb akkumulátoros elektromos autók (BEV-k – gyakrabban egyszerűen csak elektromos autók) is arra kényszerítik az embereket, hogy legalább annyi ideig várjanak a töltésre, amennyi egy nagyon forró kávé megivásához szükséges, mielőtt jelentős további távolságot tehetnének meg. Egy hidrogén üzemanyagcellás elektromos járművel (FCEV) több száz mérföldet lehet megtenni egyszerre, majd percek alatt fel lehet tankolni.
Sőt, mivel elektromos motorokat is használnak, a vezetési élmény nagyon hasonlít egy hagyományos elektromos autóéhoz. Az egyetlen károsanyag-kibocsátás a vízgőz, így sokkal tisztábbak, mint a benzines vagy dízelmotoros járművek.
Hogyan működnek a hidrogénautók?
A hidrogént kétféleképpen lehet üzemanyagként használni. A legtöbb hidrogénüzemű jármű üzemanyagcellás technológiát használ, de hidrogén égésű motorokat is kutatnak.
A hidrogén üzemanyagcellás autók a hidrogént kémiai reakcióban használják fel, amely elektromosságot termel. Ez az elektromosság azután egy elektromos motort hajt meg, amely meghajtja a kerekeket.
Ez hasonló az akkumulátoros elektromos autókhoz, azzal a különbséggel, hogy az akkumulátor helyett a járműben hidrogéntartályok és egy üzemanyagcella – úgynevezett üzemanyagcella köteg – található, ahol a kémiai reakció végbemegy.
A hidrogéntüzelésű autók a benzines és dízelmotoros autókhoz hasonló módon égetik el a hidrogént. Valójában a legtöbb hidrogéntüzelésű jármű meglévő motorokat használ, amelyeket úgy alakítottak át, hogy ezzel az alternatív üzemanyaggal működjenek.
A hidrogén azonban nem olyan energiagazdag, ha így használják, így az eredmény általában alacsonyabb teljesítményt mutat az eredeti benzines változathoz képest. A hidrogén üzemanyagcellás járműveket ez kevésbé érinti, mivel teljesítményüket az elektromos motor teljesítménye szabályozza.
Mi az a hidrogén üzemanyagcella?
Az amerikai energiaügyi minisztérium szerint „az üzemanyagcellák a hidrogén vagy más tüzelőanyagok kémiai energiáját használják fel a tiszta és hatékony villamos energia előállítására. Ha a hidrogén az üzemanyag, az egyetlen termék az elektromosság, a víz és a hő.”
Ez lényegében azt jelenti, hogy hasonlít egy akkumulátorhoz, csakhogy nem merül ki – amíg van üzemanyag, folyamatosan áramot termel.
Az elektromosság egy kémiai reakcióból származik, amelyben egy katalizátor vesz részt, amely a hidrogénmolekulákat protonokra és elektronokra választja szét.
Milyen hidrogénautók vásárolhatók jelenleg?
Az Egyesült Királyságban jelenleg két hidrogénüzemű autó kapható a főbb gyártóktól: a Hyundai Nexo és a Toyota Mirai. Az előbbi egy terepjáró, az utóbbi egy sima limuzin.
Érdemes megemlíteni a Riversimple brit céget is, amely az 1990-es évek óta dolgozik a hidrogénautók életképessé tételén. A jelenleg walesi székhelyű, Rasa névre keresztelt formatervezési mintát 2020-ban kezdték el nyilvánosan tesztelni a jövőbeni gyártás céljából.
A hidrogénnel, mint üzemanyaggal kísérletező további gyártók közé tartozik a BMW, a Honda, az Ineos, a Mercedes-Benz, a Renault és a Stellantis cégcsoport.
A hidrogénautók másként közlekednek?
Alapvetően nem – különösen, az elektromos autókhoz képest. A hidrogén üzemanyagcellás autók is villanymotort használnak a kerekek forgatásához, így a vezetés élménye nagyon hasonló.
Ez sima, csendes teljesítményt jelent, akárcsak egy érzékeny, hagyományos automata sebességváltóval rendelkező autónál. Az ilyen elektromos járművek jellemzően egysebességes sebességváltóval rendelkeznek, így nincs szükség fokozatok miatt aggódni vagy megszakításokat okozni az előremenetben.
A hidrogéntüzelésű autók még ismerősebbek lesznek, mivel a benzint vagy a dízelt hidrogénnel helyettesítik, de ugyanúgy használják. A teljesítmény általában nem olyan jó, és a hangja is kissé eltérő lehet – de egyébként az élmény ugyanaz.
Biztonságosak a hidrogénüzemű autók?
Igen, és valószínűleg biztonságosabbak, mint a benzines autók, mivel a hidrogénautók számos biztonsági rendszert tartalmaznak a balesetek megelőzésére.
Nemcsak tele vannak érzékelőkkel a szivárgások észlelésére, hanem a hidrogént tartó tartályok rendkívül szívósak is – olyan mértékben, hogy még azt is kibírják, ha rájuk lőnek.
Sőt, csak akkor tankolható egy hidrogénüzemű autó, ha az üzemanyag-tömlő le van zárva, és a rendszert nyomáspróbával tesztelték. Sokkal biztonságosabb, mint a benzin, amelyet ki lehet spriccelni, és viszonylag vékony tartályokban tartják, mielőtt meggyújtanák a motorháztető alatt.
Mik a hidrogénes autók előnyei és hátrányai?
Előnyök:
- Nulla károsanyag-kibocsátás vezetés közben
- Csendes és sima vezetés
- A hidrogén a legelterjedtebb elem az univerzumban
- Sok beépített biztonsági funkció
- Gyorsabban tankolható, mint az elektromos autók
- A hatótávolság a hagyományos autókéhoz hasonlítható
Hátrányok:
- Bár bőséges a hidrogén, még mindig fel kell dolgozni, ami nem könnyű
- Nem minden hidrogént állítanak elő tisztán (az olajipar mellékterméke lehet)
- Az üzemanyagcellás technológia drága
- Előfordulhat, hogy a teljesítmény nem olyan jó, mint egy hagyományos autóé
- Az üzemanyag-ellátási infrastruktúra rendkívül korlátozott (az Egyesült Királyságban jelenleg öt állomás alkalmas autók számára)
Mennyibe kerül a hidrogén üzemanyag?
A hidrogént kilogrammra adják, és az árak ingadoznak. Hatalmas árkülönbség is van attól függően, hogy a világ melyik részén tartózkodik az ember. A jelenlegi technológiával egy kilogramm hidrogén körülbelül 100 km-re tud meghajtani egy hidrogén üzemanyagcellás autót.
Nyersen számolva kevesebb, mint 2 fontba kerülhet kilónként, de ez általában nem „tiszta” vagy „zöld” hidrogén – például az úgynevezett „szürke” hidrogén olcsóbban állítható elő a földgáz repesztés melléktermékeként.
A zöld hidrogén sokkal drágább lehet – akár 15-szöröse is. És ehhez még hozzáadódik a szállítás és az üzemanyagtöltő állomás üzemeltetésének a költsége, ami szintén drága üzlet.
Jobbak a hidrogénautók, mint az elektromos autók?
Az autóipar szakértői szerint az elektromos és a hidrogénüzemű autóknak is szerepük van a jövő közlekedésében.
A hidrogént ígéretes, hosszú távú megoldásnak tartják a hosszú távú utazásokhoz, mivel gyorsabban tankolható fel, és tankonként könnyen több száz km-es hatótávolságot biztosít.
Az elektromos autókat általában inkább rövid távú megoldásnak tekintik, amely jobban megfelel a rövidebb utakra, mivel sokkal hosszabb ideig tart a töltésük, és az akkumulátor kapacitásuk korlátozott távolságokat enged csak meg.
Alapvetően mindkettő hasonlóképp elősegíti a zéró károsanyag-kibocsátású vezetést, és mindkettőt korlátozza a technológia jelenlegi állása.
Van jövője a hidrogénautóknak?
Ez nagymértékben attól függ, hogy a hosszú távú, nulla károsanyag-kibocsátású utazások iránti igény kielégíthető-e az akkumulátoros elektromos járművek jövőbeli fejlesztéseivel.
A hidrogén üzemanyagcellás autók építése költséges, és a hidrogén üzemanyagtöltő állomások nagyon korlátozott száma miatt egy hétköznapi autós számára szinte lehetetlen lenne jelenleg egyet futtatni. És bár a világ kormányai elkötelezték magukat amellett, hogy javítanak ezen, kérdés, hogy ez megtörténik-e, mielőtt az akkumulátor- és töltéstechnológia fejlődése még használhatóbbá tenné az elektromos autókat.
Mivel már létezik egy elektromos hálózat, amelybe bele lehet kapcsolódni, és mivel már több éves tapasztalattal rendelkezünk az elektromos autók megismerésében és használatában, könnyen előfordulhat, hogy a hidrogénüzemű autók soha nem válnak igazán életképessé vagy szükségessé a sikerhez.
A hidrogén azonban hasznosnak tűnik a távolsági teherszállításban, ahol az elektromos járművekhez szükséges akkumulátorok súlya hatással lenne a hasznos terhelésre és a teherbírásra.
Mennyi a futásteljesítménye egy hidrogénes autónak?
A jelenleg elérhető Hyundai és Toyota modellek a nyilvánvaló példák: a Nexo hivatalosan hidrogén kg-onként 100 km megtételére képes, míg a Mirai valamivel hatékonyabb, körülbelül 110 km-t tesz meg 1 kg hidrogénnel.
Forrás: carmagazine.co.uk