A hidrogén ígéretes anyag: amikor oxigénnel reagál, csak víz keletkezik belőle, és mégis bőséges energia szabadul fel. A vezető autóipari vállalatok abban reménykednek, hogy ez a gáz ledöntheti a trónról a zöldenergia-tároló rendszereket – még ha ez nem is ilyen egyszerű.
A hidrogén a világegyetemben a legnagyobb mennyiségben előforduló elem, de ez nem jelenti azt, hogy a Földön könnyű hozzájutni. A legtöbb tiszta hidrogént manapság a metánból származó szén leválasztásával nyerik, azonban ez szén-dioxid-kibocsátással jár. A zéró kibocsátású „zöldhidrogént” azonban a víz elektrolíziséből lehet előállítani: tiszta villamos energiával a vizet (H2O) hidrogénre és oxigénre választják szét.
A hidrogén üzemanyagként való felhasználása történhet égetéssel vagy üzemanyagcellában: a hidrogén katalizátor (általában platina) jelenlétében reakcióba lép a levegő oxigénjével. Ezáltal elektronok válnak le, amelyek végigfuthatnak egy elektromos áramkörön, ezzel pedig feltölthetik az energiatároló rendszert.
A kirakós utolsó darabja
Az iparági vezetők közül többen is támogatják a hidrogén autóipari felhasználását. A Toyota elnöke, Akio Tojoda a múlt hónapban azt mondta, hogy a zöldenergiatároló-rendszerrel felszerelt autók aránya 30 százalékot tesz majd ki, a hidrogén- és a belsőégésű motorok pedig a maradék hetvenet. A Toyota Mirai egyike az eddig szélesebb körben elérhető hidrogénüzemű autóknak, a dél-koreai Hyundai Nexo SUV-ja mellett.
Oliver Zipse, a BMW német vezetője szerint a kibocsátásmentes közlekedésben a hidrogén a kirakós utolsó darabja. A vállalat már teszteli is a BMW iX5 hidrogénnel működő autóját, de hozzátette, hogy önmagában ez a technológia sem elég ahhoz, hogy biztosítsa a klímasemleges közlekedést.
Hatalmas lehetőséget rejt a zöldhidrogén
Jean-Michel Billig, a Stellantis hidrogénüzemanyag-cellás járműfejlesztésért felelős technológiai vezetője szerint a hidrogéntank négy perc alatt feltölthető, és nagyobb hasznos terhelhetőséget és hatótávolságot biztosít. (A Mirai például 400 mérföldet tesz meg egy tankolással.) A Stellantis – amely a múlt hónapban kezdte meg a hidrogénüzemű furgonok gyártását Franciaországban és Lengyelországban – például tudatosan olyan vállalkozásokat céloz meg, amelyeknek kifejezetten hátrányos a zöldenergiatároló-rendszerek töltéséhez szükséges állásidő.
„Az álló taxi pénzt veszít” – mondta.
Néhány energetikai szakértő nem osztja a hidrogénautó-gyártók lelkesedését. A Tesla-vezér, Elon Musk furcsának tartja a technológiát: miért használjunk zöldáramot a hidrogén előállításához, ha ugyanezzel az árammal az autót is működtethetjük?
A The Guardian szerzője elmondta, hogy az energia minden átalakítása pazarló hővel jár. Ez azt jelenti, hogy a hidrogén üzemanyagok gyakorlatilag kevesebb energiát juttatnak a járműbe. (Ezek a veszteségek sokkal tovább nőnek, ha a hidrogént közvetlenül elégetik, vagy olyan e-üzemanyagok előállítására használják, amelyek egy zajos, forró belsőégésű motorban helyettesíthetik a benzint vagy a dízel üzemanyagot.)
David Cebon, a Cambridge-i Egyetem gépészmérnök professzora is hasonló véleményen van: „Ha zöldhidrogént használunk, akkor körülbelül háromszor annyi elektromos áramra van szükség ahhoz, hogy egy autót működtessünk, mintha csak egy zöldenergiatároló-rendszert töltenénk”. Hozzátette, az arányok némileg csiszolhatók, de nem eléggé ahhoz, hogy jobb legyen, mint egy már bevált elektromos rendszer.
Michael Liebreich, a Liebreich Associates elnöke és a Bloomberg New Energy Finance elemzőcég alapítója létrehozott egy „hidrogénlétrát”, amely e gáz felhasználását aszerint rangsorolja, hogy vannak-e olcsóbb, egyszerűbb vagy valószínűbb lehetőségek. Az autóipari felhasználását a „végzet sorába” tette, ahol még a hiánypótló piacon is nagyon kevés az esély a felhasználására. Szerinte a zöldenergia-tároló rendszert nem fogja megelőzni, sőt sokat bukik, aki ebbe fektet be.
A The Guardian szerint a hidrogénautók esetében nem az üzemanyagcella jelenti a fő problémát, hanem az, hogy a tiszta hidrogént valóban oda juttassák, ahol szükség van rá. A gáz erősen gyúlékony, nyomás alatt kell tárolni, és könnyen szivárog. Emellett kevesebb energiát hordoz térfogategységenként, mint a fosszilis üzemanyagok, ami azt jelenti, hogy többszörös mennyiségű tartálykocsira lenne szükség, hacsak nem helyben végzik az elektrolízist.
Minden éremnek két oldala van
Miért gondolja tehát a Nemzetközi Energiaügynökség, hogy a hidrogén 2050-ben a közúti közlekedés 16 százalékát teszi majd ki a nettó nullához vezető úton? A válasz leginkább a nagyobb járművekben, például a buszokban és a teherautókban rejlik, hiszen a töltésen rengeteg időt spórolnak, és a hatótáv is lényegesen nagyobb a hidrogénesek esetében.
A kamionosok szerint a zöldenergia-tároló rendszerrel felszerelt elektromos teherautók a kikötők, a pályaudvarok és a raktárak közötti rövid utakon alkalmasak a konténerek szállítására. A 100 mérföldes vagy annál hosszabb távokon azonban kevésbé bevethetők, mivel az elektromos energiatárolók hatótávolsága korlátozott, és a töltés is hosszú ideig tart – állítja a The Wall Street Journal. Itt jönnek képbe a hidrogénes járművek.
Magyarország már 2021-ben felismerte: a nagy járműveké a szerep
Magyarország Nemzeti Hidrogénstratégiájának közlekedésre vonatkozó általános célja a hidrogénfelhasználás általi tiszta módokra való átállás felgyorsítása, amit a nehézgépjárművek – különösen a kamionforgalom, a városi buszközlekedés és a hulladékszállítás – gázolaj-felhasználásának fokozatos kivezetésével párhuzamosan a hidrogéntöltő infrastruktúra sziget-, valamint korridor-logika mentén történő kiépítésével lehet megvalósítani. Az ez irányba tett lépések fokozatosan ugyan, de már folyamatosan megtörténnek.
A Stratégia azt ígérte, hogy a 2020-as évek elején meg fog jelenni az első hidrogénbusz a magyar utakon, ami meg is valósult: 2022 februárjában üzembe helyezték a Solaris Urbino 12 electric H2 típusú autóbuszt. Az infrastruktúra kiépítéséhez azonban még rengeteg tennivaló van.
Április 10-én immár harmadik alkalommal rendezte meg a White Paper Consulting a Budapest Hydrogen Summitot, a régió vezető hidrogén-konferenciáját. A rendezvényen Steiner Attila energia- és klímapolitikai államtitkár hangsúlyozta, hogy hazánk importkitettsége a fosszilis energiahordozók esetében kimondottan magas. Elmondta, a kormány elkötelezett amellett, hogy ezt a kockázatot csökkentse, aminek három fő irányát vázolta fel. Első a földgáz iránti kereslet csökkentése, második a földgáz más gázokkal történő helyettesítése, amelyben a hidrogénnek egyértelmű szerepe van, és végül az elektrifikáció, amelynek köszönhetően az energia lokálisan kerül előállításra.
Gabriel Szabó, a MOL-csoport Downstream-üzletágának ügyvezető igazgatója hangsúlyozta, hogy a hidrogén kritikus szerepet fog játszani az energiaátmenetben. Bejelentette, hogy a cég fontos mérföldkőhöz érkezett, ugyanis hamarosan megkezdődik a zöldhidrogén termelése a MOL Dunai Finomítójában, és átadják Európa egyik legnagyobb, 10 megawatt kapacitású zöldhidrogén-üzemét Százhalombattán.
A konferencián szó esett a hidrogén közlekedésben betöltött szerepéről is. A Solaris, a Messer, a Resato és a HUMDA (Magyar Mobilitás Fejlesztési Ügynökség) vezetői megvizsgálták a gáz szerepét a fenntartható közlekedési megoldások elősegítésében, bemutatva a hidrogénüzemű járművek és a kapcsolódó infrastruktúra elterjedését segítő sikeres kezdeményezéseket és együttműködési projekteket.
„A HUMDA elkötelezett a karbonsemleges közlekedés technológiai diverzitásának fejlesztése iránt, ami az elektrifikáció mellett nem nélkülözheti a teljes hidrogén-értéklánc mentén való gondolkodást” – mondta Mészáros Virág, az ügynökség vezérigazgatója. „Többféle tevékenységgel támogatjuk a Nemzeti Hidrogén Stratégia megvalósítását, úgymint kapcsolódó oktatás és képzésfejlesztés, a hidrogén gazdaságban érintett szereplők integrálása, társadalmi szemléletformálás, pályaorientáció, illetve olyan úttörő projektek végrehajtása, mint az idén egész éven át zajló Hydrogen Fuel Cell Buses projekt az ahhoz kapcsolódó töltési megoldásokkal” – hangsúlyozta.
Az autók esete azonban más kérdés. Jelenleg ugyanis a tyúk-tojás-probléma áll fenn: a vásárlók nem akarnak hidrogénautót vásárolni, mert kevés a töltőállomás, és nincsenek töltőállomások, mert nincsen elég autó. Az Európai Hidrogén Megfigyelőközpont szerint Európa-szerte 178 ilyen kút van, ennek fele Németországban.
A Toyota műszaki vezetője, Hiroki Nakadzsima az Autocar szaklapnak októberben nyilatkozva elismerte, hogy a hidrogén, főként az infrastruktúra hiánya miatt kevésbé volt sikeres a személygépkocsik esetében. Inkább a teherautók és a távolsági buszok jelentenek nagyobb reményt a technológia számára, ezért a Toyota már dolgozik a Hilux pickup teherautó hidrogénes változatának prototípusán.
Ezek az járművek egyelőre igencsak drágák, ezért a jelenlegi helyzetben még a megfelelő infrstruktúra megléte esetén sem biztos, hogy a fogyasztók ezt választanák. A technológia azonban fejlődhet (bizonyos határokon belül), és idővel vonzóbbá teheti a hidrogénhajtású autókat.
Borítókép:Shutterstock
