Benzyna? Diesel? Hybryda? Nie. Prąd
Od dłuższego już czasu na łamach naszego serwisu piszemy, że samochody elektryczne nigdy nie zastąpią pojazdów o napędzie spalinowym, benzynowym i wysokoprężnym.
Oczywiście, praktycznie wszystkie liczące się firmy pracują nad takimi pojazdami, ale bardziej należy traktować to jako budowanie ekologicznego wizerunku, niż opracowywanie samochodów, które wkrótce będą stanowić trzon oferty.
Pierwszym producentem, który - oczywiście pośrednio - przyznaje, że samochody elektryczne są ślepym zaułkiem, jest - co znamienne - Toyota.
To właśnie Japończycy jako pierwsi wdrożyli do produkcji na szeroką skalę samochody hybrydowe - zarówno znanego na całym świecie priusa, jak i szereg lexusów. Wydawałoby się więc, że już na starcie wyścigu pt. "samochody elektryczne" Toyota ma przewagę nad konkurencją. A jednak Japończycy nigdy nie pokazali samochodu stricte elektrycznego.
Inżynierowie Toyoty mówią wprost, że samochody elektryczne nadają się tylko do miast, ale nigdy nie będą w stanie z nich wyjechać. Tymczasowym rozwiązaniem są pojazdy hybrydowe typu plug-in, czyli takie, których akumulatory mogą zostać doładowane za pomocą prądu z gniazdka. Okazuje się jednak, że nawet tak pozornie niewielka modyfikacja, jak dodanie możliwości ładowania z sieci, mocno odbija się na cenie. Priusy plug-in, które w przyszłym roku pojawią się w europejskich salonach, będą aż o 7 tys. euro droższe od obecnej wersji, co oznacza, że ich cena sięgnie około 35 tys. euro! W zamian zasięg na silniku elektrycznym wzrośnie z około 2 do 23 km...
Toyota ujawniła również, że prowadzi intensywne prace nad samochodami na wodór. Plany zakładają, że już w 2015 roku do sprzedaży trafią samochody napędzane ogniwami paliwowymi.
Zasada działania napędu wodorowego jest prosta. W ogniwach paliwowych, w wyniku reakcji chemicznej (utleniania), wodór zamieniany jest na energię elektryczną, która za pośrednictwem baterii litowo-jonowych trafia do silnika elektrycznego. Jedynym produktem ubocznym tej reakcji jest woda (para wodna).
Cechą charakterystyczną ogniw paliwowych jest bardzo wysoki poziom wykorzystania energii. Efektywność wynosi około 60 procent, czyli jest trzykrotnie wyższa niż w samochodzie z silnikiem benzynowym.
Obecnie największym problemem jest przechowywanie wodoru. Wodór jest gazem, a jego przechowywanie w tym stanie oznacza konieczność montażu pojemnych i mocnych zbiorników. Np. w hondzie FCX clarity mają one pojemność 171 litrów, co zapewnia zasięg niespełna 500 km, a gaz przechowywany jest pod (niemałym) ciśnieniem 350 barów.
Nieco upraszczając można przyjąć, że zwiększając ciśnienie dwukrotnie, dwukrotnie zwiększamy zasięg. Obecnie General Motors udało się opracować zbiorniki, w których wodór może być przechowywany pod ciśnieniem nawet 700 barów.
Innym rozwiązaniem jest przechowywanie wodoru w stanie ciekłym. Problem? Trzeba obniżyć temperaturę poniżej -240,18 st. Celsjusza. To jest możliwe, ale... trudne techniczne i energochłonne. Za to gęstość energii wodoru znacznie rośnie, eliminując właściwie problemy z ograniczonym zasięgiem. Ze zbiornikami do przechowywania wodoru w stanie ciekłym eksperymentują m.in. BMW i ponownie - General Motors.
Wodór ma jednak przynajmniej jedną niezaprzeczalną zaletę: powszechnie występuje w środowisku naturalnym. Obecnie na skalę przemysłową pozyskuje się go z gazu ziemnego oraz wody. Jest to proces nieskomplikowany i niedrogi.
Niestety, trzeba również wziąć pod uwagę, że wdrożenie do produkcji samochodów wodorowych wymusi rozbudowę infrastruktury. Mówiąc wprost: trzeba będzie postawić stacje tankowania. A biorąc pod uwagę fakt, iż Toyota szacuje początkową cenę produkowanych przez siebie samochodów wodorowych na 100 tys. euro, popyt zapewne nie będzie duży...
Samochody napędzane ogniwami paliwowymi mają jednak znaczną przewagę nad pojazdami elektrycznymi, które również wymagają rozbudowy infrastruktury (jeśli chcemy ładować auto szybciej niż w 8 godzin). O ile rozwój tych ostatnich ograniczony jest barierą obecnie nie do pokonania, czyli pojemnością akumulatorów, o tyle prace nad ogniwami, a właściwie nie tyle ogniwami (bo to proste urządzenia, w których dochodzi do utleniania wodoru, a o takich reakcjach uczy się już w gimnazjum), co sposobami przechowywania wodoru idą pełną parą.
Wystarczy wspomnieć, że pojawiły się pomysły na przechowywanie wodoru w stanie... stałym. Obecnie kwestią otwartą jest opracowanie materiału, który najlepiej będzie nadawał się do roli nośnika. Teoretyczne opracowania powstają jak grzyby po deszczu...
