ZAMIast LPG – przyszłość motoryzacji z instalacją wodorową
2024-08-25
Autor: Jan
Japończycy zawsze byli bardziej ostrożni niż optymistyczni w kwestii elektryfikacji transportu. Choć to właśnie Toyota i Honda wprowadziły na rynek pierwsze hybrydowe samochody już dekady temu, to nie zapowiadały szybkiego przejścia na auta elektryczne, w przeciwieństwie do firm europejskich. Ich zdaniem, redukcja emisji CO2 jest kluczowa, ale możliwa do osiągnięcia dzięki różnym rozwiązaniom, a nie tylko elektryfikacji.
Gill Pratt, szef naukowców w Toyota Motor Company, przedstawił interesującą zasadę 1:6:90. Mówi ona, że jeden akumulator wykorzystywany w samochodzie elektrycznym może wspierać 6 hybryd plug-in i aż 90 samochodów hybrydowych. Toyota wylicza, że te 90 hybryd zużywających mniej paliwa zaoszczędzi do 35 razy więcej CO2 niż jeden samochód elektryczny, dzięki czemu firma planuje osiągnąć zeroemisyjność w Europie do 2040 roku, a globalnie do 2050.
Toyota rozwija różne technologie napędowe, w tym silniki o wysokim ciśnieniu i hybrydy, jednocześnie intensyfikując prace nad napędami wodorowymi. Wodór ma być wykorzystywany na dwa sposoby - jako źródło energii w ogniwie paliwowym, co już realizowane jest w modelu Mirai, oraz jako paliwo do silników spalinowych, które będą spalały wodór podobnie jak LPG.
Niedawno miałem okazję zobaczyć Himalaje w technologii wodorowej na torze wyścigowym - brytyjski dział GR Toyoty przekształcił GR Yarisa do spalania wodoru. Choć inżynierowie byli oszczędni w szczegółach, potwierdzili, że kluczowym elementem była optymalizacja oprogramowania oraz nowoczesne wtryskiwacze przystosowane do wodoru.
Jednak największym wyzwaniem pozostaje magazynowanie wodoru. W małych samochodach, objętość zbiorników, które muszą być odpowiednio zabezpieczone, by nie stanowić zagrożenia w przypadku zderzenia, ogranicza możliwość adaptacji tego rozwiązania. Przykład GR Yarisa pokazuje, że udane wykorzystanie wodoru wymaga znacznej przestrzeni.
Inżynierowie Toyoty są optymistyczni co do przyszłości instalacji wodorowych, jednak obecne technologie wymagają dużej powierzchni na zbiorniki i instalacje chłodzące. Przyszłość mobilności wodorowej zdaje się być niewątpliwie związana z ogniwami paliwowymi, które będą dominowały w transporcie osobowym oraz ciężarowym.
Zastanawiano się, czy instalacje wodorowe mogą zastąpić te na LPG. Choć teoretycznie byłoby to możliwe, to praktyczne wyzwania związane z podziałem na zbiorniki 350 i 700 bar oraz skalą wprowadzenia rozwiązań do większych pojazdów mówią, że to wciąż pieśń przyszłości. Dotychczasowe badania sugerują, że rozwój silników sprzed 2035 roku w kierunku wodorowym wymagałby znaczących inwestycji i dalszych odkryć technologicznych.
Dlatego, mimo że silniki mogą być przystosowane do dużej ilości wodoru, ich niskie spalanie oraz wyzwania związane z efektywnością wciąż stoją w drodze do rozwoju. Inwestycja w ogniwa paliwowe wydaje się na ten moment bardziej obiecująca. W przyszłości to one mogą zdominować transport, nie tylko na drogach, ale i w transporcie publicznym, a wodór może odegrać kluczową rolę w redukcji emisji, przewyższając silniki spalinowe w efektywności i czystości działania.