Legyen besőégésű a motor, de ne bocsásson ki CO2-t
A sűrített hidrogén megfelelő üzemanyag lehet, vélik a Toyotánál
A módosított benzinmotor alkalmas a hidrogén elégetésére, de honnan lesz elég hidrogén?
A hidrogén az univerzum leggyakoribb eleme, ám a Földön csak kötött állapotban, elsősorban vízben (H2O), szerves vegyületekben, kőolajban és földgázban fordul elő. A víz elemekre bontása, azaz az elektrolízis régóta ismert technológia, egyenáram hatására hidrogén és oxigén keletkezik. Vagyis a “vízzel hajtott motor” nem is olyan extrém gondolat, csak hát az ördög - mint mindig - most is a részletekben lakozik. A hidrogén előállítása tehát nem okoz gondot, de a tárolása már sokkal inkább. De mi történik, ha ezt valahogy megoldották? Korábban a hidrogénből üzemanyag-cellában újra elektromos áramot állítottak elő, és ezt használták a villanymotor hajtására. Ez meglehetősen bonyolult és drága folyamat. A Toyota, amely sok tapasztalatot szerzett a sorozatgyártású üzemanyagcellás Mirai mellett, most úgy döntött, kipróbálja a hidrogént közvetlenül, mint a belsőégésű motor lehetséges üzemanyagát.
A technológia először a Corolla speciális változatában jelenik meg, amelyet hosszú távú versenyzésre, például 24 órás futamokra fejlesztenek. A motor ugyanaz a háromhengeres, 1,6 literes turbómotor, amely a GR Yaris modellben is megtalálható. Ahhoz, hogy a motor hidrogénnel működjön, módosítani kell az üzemanyag-befecskendezést. Az égés gyorsabb, mint a benzinüzeműeknél. A hidrogénmotor nem bocsát ki szén-dioxidot, azonban némi nitrogén-oxidot (NOx) igen.
De nem a Toyota az egyetlen, amely ezzel a megoldással kísérletezik. A Suzuki az AVL céggel közösen a fejlesztette ki a Swift speciális változatát, amely 1,4 literes, hidrogénnel működő motorral rendelkezik. A motor teljesítménye 136 lóerő és 220 Nm nyomaték. Az autó hidrogénnel történő tankolásával az a cél, hogy a belső égésű motort továbbra is gyártásban tarthassák. Ez ugyanis azt jelentené, hogy a jelenlegi beszállítói kör és a gyártás körüli összes infrastruktúra fenntartható. A hidrogénmotor működése során magas nitrogén-oxid-szintet termelhet, ami egyébként főként a dízelmotorokban jelent problémát. Ezért van szükség a kipufogógáz visszavezetésére, vagyis az úgynevezett EGR-rendszerre.
A hidrogén immár a sokadik benzin/gázolaj helyettesítő üzemanyag, amelyet a belsőégésű motorokban elégetve mozgási energiához juthatunk. A legrégebbi és a gyakorlatban széles körben használt alternatíva a PB-gáz. Az LPG (Liquefied Petroleum Gas) propán és bután keveréke, amely a benzinüzemű autókat környezetkímélőbbé teszi, és mellesleg olcsóbb is, mint a benzin. A CNG (Compressed Natural Gas) sűrített földgáz, amely elsősorban metánból áll, és kiváló, környezetbarát üzemanyag. Nagy nyomáson (200-250 bar) tárolják a járművek tartályaiban. Bár környezetkímélőbb az LPG-nél, hazánkban a szűkös kúthálózat és a magasabb töltési költségek miatt kevésbé elterjedt.
A szintetikus üzemanyag (e-fuel) megújuló energia (nap, szél) felhasználásával, vízbontással előállított hidrogén és a levegőből kivont széndioxid egyesítésével létrehozott, szén-dioxid-semleges folyékony üzemanyag. A hagyományos fosszilis üzemanyagokat helyettesítheti. Az EU ezt az üzemanyagot használó motorokat hajlandó engedélyezni a belsőégésűek betiltása, azaz 2035 után is.
De miért ez a sok-sok próbálkozás a belsőégésű motorokkal, hiszen az akkumulátoros-elektromos autók immár nagy számban és különféle méretekben, hatótávokkal már elérhetők a piacon? Nos, az átlagos felhasználók számára - magánemberek, családok - szorongást okoz a lemerülő akkuk rémképe, az elérhető és működő töltők korlátos elérhetősége. Az elektromos autó szűkös hatótávja miatt leginkább városi autónak ideális, csakhogy a tipikus városi autós nem tud otthon tölteni. Emellett az akkuk gyártásához szükséges alapanyagok hozzáférése is szűk keresztmetszetet jelenthet. Nem kizárt, hogy néhány év vagy évtized múltán az e-autók előnyeit általánosan élvezhetik majd az autósok - a hátrányok elszenvedése nélkül. Addig azonban szükség lehet a belsőégésű motorokra - akár sűrített hidrogén elégetése révén is.
N. V.
