A hidrogén a jelen üzemanyaga – a jövő a technológia elterjedésé. A hidrogén üzemanyagcella ugyanis kimagasló hatásfokkal bír, környezetbarát és profitábilis.
A hidrogén meghajtás messze inkább környezetbarát, mint a lítium- és kobaltbányákat, meg saját erőművet igénylő akkumulátoros autózás. A benzinnél és dízelnél meg sokszorosan tisztább energiaforrás.
A hidrogén egyre népszerűbb alternatívája az akkumulátoros elektromos autózásnak, sőt a benzinnek és a dízelnek is. Az üzemanyagcellás meghajtás már évek óta a jelen technológiája és nem pedig egy sci-fibe illő elképzelés!
A jövő a hidrogén meghajtású, üzemanyagcellás járművek széleskörű elterjedése.
A hidrogén és az üzemanyagcellás meghajtás ugyanis egyesíti magában a szénhidrogénekhez hasonló energiatárolás és az elektromotorok előnyeit, úgy, hogy kiküszöböli mind a benzin/dízel, mind az akkumulátorok hátrányait.
A legtöbb akadályt ráadásul az elmúlt tíz év során elhárították a tudósok és mérnökök, lett légyen szó tárolásról, üzembiztonságról vagy hatékonyságról.
Mi az az üzemanyagcella?
Kezdjük az alapoknál: a teljesen elektromos járművekhez hasonlóan az üzemanyagcellás elektromos járművek (fuel cell electric vehicles, FCEV) is elektromos áramot használnak egy villanymotor meghajtására.
A hidrogén üzemanyagcellák hidrogént égetnek el üzemanyagként egy elektrokémiai folyamat során, amely a hidrogént és az oxigént elektromos energia és víz előállítása során egyesíti. Ez egy tiszta energiaforma, amelynek egyetlen terméke és mellékterméke a villamos energia, a hő és a víz.
Más elektromos járművekkel ellentétben az FCEV-k hidrogénnel működő üzemanyagcellával termelnek villamos energiát, nem pedig kizárólag akkumulátorból (mélyebb szakmai áttekintéshez ezt az oldalt ajánljuk).
Az üzemanyagcellák sokféle területen használhatók, több ágazatban is biztosítanak energiát, beleértve a közlekedést, az ipari/kereskedelmi/lakóépületeket, valamint energiatermelő rendszerekben a hálózat hosszú távú energiatárolását.
A közlekedés egyik kulcsa az energiaforrás
Jelenleg az emberiség előtt álló egyik legnagyobb kihívás, ami szó szerint mindenkit érint a Földön, a közlekedés megújítása – ide értve a logisztikát, áruszállítást és minden más területet, ahol embereket vagy dolgokat kell eljuttatni egyik helyről a másikra.
A szállításhoz energia (is) szükséges, az energiát pedig valahonnan nyerni kell. Sok százezer éven át az emberiség kétféle energiaforrást ismert, amit közlekedésre lehetett használni:
- a saját testét
- folyóvizeket és vízi áramlatokat
Az állatok háziasításával, majd a vitorla felfedezésével jelentősen kitágult a horizont: ökrök vagy szamarak (majd lovak) húzta kocsikkal és vitorlás hajókkal sok száz kilométert tehettek meg pár nap, egy-két hét alatt.
Azonban egészen a gőzgép feltalálásáig mindegyik energiaforrás alacsony hatásfokkal bírt – vagy az állatok fáradtak ki hamar, vagy a szél járásától függött, hogy milyen sebességgel és mekkora távot tehet meg a hajó.
A gőzgépet követően a 19. század elején találták fel a magyarok a villanymotort és a franciák a hidrogénmotort – ám ugyanazzal a problémával szembesültek: túl kevés energia állt rendelkezésre, továbbá a hidrogén a sajátos tulajdonságai miatt illékony és nagyon robbanékony volt.
Így bár 1807 óta ismeri az emberiség a hidrogént, mint üzemanyagot, és egy rövid ideig a távolsági repülésben kapott központi szerepet, a Hindenburg 1937-es katasztrófáját követően jobbnak látta mindenki a kőolajszármazékokat használni energiaforrásként.
Miért a hidrogén a jövő üzemanyaga?
Bizonyosnak tekinthetjük, hogy a belsőégésű motorok éppen úgy ki fognak szorulni a közlekedésből, ahogy a lovas kocsik tették. A benzingőz szerelmeseinek jó hír viszont, hogy éppen úgy nem fog eltűnni a V8-as motor és a padlógáz, ahogy a lovak is velünk maradtak.
Azonban az is bizonyos, hogy az áruszállítás, a tömegközlekedés és a személyforgalom túlnyomó többsége elektromos meghajtással bír majd. Az igazi kérdés az, hogy az elektromotor honnan nyeri majd az energiát?
Használható-e a hidrogén megújuló üzemanyagként a jövőben?
Ha eltekintünk a sci-fi irodalom megannyi fantasztikus, ámde az ismert fizikai törvényekkel nem passzoló megoldásaitól, akkor jelen pillanatban a civil vásárlók számára kétféle energiatárolás jöhet szóba:
- előre feltölteni az akkupakkot,
- üzemanyag formájában tárolva.
Elektromos áramot szintén többféle módon állíthatunk elő, például ha menet közben lemerül az akkumulátoros autónk, akkor egy hordozható dízelgenerátorral feltölthetik annyira, hogy eljussunk a következő töltőállomásig.
Persze az más kérdés, hogy a töltőállomásba honnan jön az áram. Egyelőre még jó eséllyel atomerőművekből vagy szénhidrogént égető erőművekből.
Ha viszont nem szeretjük, hogy a távolban környezetvédők sírnak fel, akkor az akkumulátoros megoldás helyett mást érdemes választani.
Ez pedig a hidrogén. Igaz, a mai napig akadnak, akik évtizedes berögződéseket ismételgetnek. Holott a legtöbb problémát rég megoldották.
A hidrogén üzemanyag helyettesítheti-e a jövőben a fosszilis tüzelőanyagokat?
Pár évtizede még igaz volt, hogy a hidrogén
- előállítása,
- tárolása,
- szállítása és
- üzemanyagként való használata egyaránt komoly kihívásokkal jár.
Csakhogy pár évtizede még személyi számítógép vagy mobiltelefon is csak kevés kiváltságosnak állt rendelkezésére.
Mára már mind a négy pontot megoldották. A hidrogén előállítható
- metánból, biogáz üzemekben, vagy
- vízbontással.
Magyarországon is régóta állítanak elő hidrogént ipari és kutatási célokra – rövidesen pedig már kellő volumenben lehet üzemanyagként is gyártani.
Ahogy a portfolio.hu is írja, „a hidrogén energiatárolóként történő hasznosítása a XXI. század kihívása és lehetősége egyben. A jelenleg rendelkezésre álló információk szerint a legtisztább, karbonmentes, hatékony eszköz az energia hosszabb távú rugalmasan felhasználható tartalékolására.”
Milyen előnyei vannak a hidrogén üzemanyagcelláknak?
Egyaránt felsorolhatunk közvetlen és közvetett előnyöket, amelyek a hidrogén, mint üzemanyag mellett szólnak.
A hidrogén üzemanyagcella közvetlen előnyei:
- energiatárolási hatásfoka közel azonos a szénhidrogénével,
- közel azonos idő feltankolni egy hidrogéncellás járművet, mint ami szénhidrogént éget,
- környezetbarát, mert a hidrogén elégetésével vizet kapunk,
- elektromotorokat hajt meg, így kiválóan hasznosul az energia,
- Már rendelkezésre áll kúthálózat, ami kisebb bővítést igényel csak kutanként.
A hidrogén üzemanyagcella közvetett előnyei:
- képes kiváltani a belsőégésű motorokat,
- képes kiváltani az akkumulátoros autózást,
- az üzemanyaga egyaránt előállítható vízből, metánból és biogázból, akár megújuló energiával is,
- áthidalja az akkumulátorpakkok okozta összes problémát.
A kérdés már csak az, hogy az autóipar képes lesz-e elengedni az akkumulátoros technológia erőltetését. Ne feledjük, sok milliárd eurós üzletről beszélünk.
Mit gondol Elon Musk a hidrogénről?
Elon Musk 2022. április 1-én, kora reggel sokkolta követőit a Twitteren azzal a bejelentésével, hogy sok évnyi szkepticizmus után 2024-től kezdve az akkumulátorok helyett üzemanyagcellák fogják meghajtani a teslákat.
Persze ez április elsejei tréfa volt csupán, hiszen Musk már kifejtette, hogy a hidrogén „a leghülyébb dolog, amit el tudnék képzelni energiatárolásra”.
Még 2020-ban talált ki egy szójátékot, amely szerint az üzemanyagcella „hülye értékesítés”, vagy, kicsit rímesebben, a bolondok aranya – persze angolul jobban kijön, hogy fuel cell – fool sell.
A Financial Times Future of the Car csúcstalálkozóján kedden adott interjúban Muskot arról kérdezték, hogy szerinte a hidrogénnek van-e szerepe a fosszilis tüzelőanyagokról való átállás felgyorsításában.
„Nem” – válaszolta. „Ezt tényleg nem tudom eléggé hangsúlyozni – ahányszor megkérdezték tőlem a hidrogént, talán… jóval több, mint 100, talán 200 alkalommal” – mondta. „Fontos megérteni, hogy ha energiatárolási eszközt akarunk, a hidrogén rossz választás”.
Miért nem szereti Elon Musk a hidrogént?
A válasz egész egyszerű: a teljes Tesla-koncepció akkumulátorokra épít, illetve az általa alkalmazott akkumulátorokat lehet a megújuló energiatermelésben is hasznosítani, mint puffertárolók.
Az egész üzleti modellje, a szabadalmai, a kifejlesztett és fejlesztés alatt álló technológiai nóvumjai mind a gigantikus, sok mázsás akkumulátor pakkokra és konnektoros töltésre épít.
Azzal szembesülni, hogy amit felépített, hamarosan nyugdíjas bevásárlókocsi szintjére korlátozódik, és a kutyát se fogja érdekelni egy olyan sportautó, amit órákig kell tölteni, hogy Budapestről Szolnokig gurulhasson – ha egy másik típusú, ugyanolyan környezetbarát sportkocsiba csak pár perc alatt hidrogént kell tankolni és utána újabb félezer kilométert lehet villogni vele az utakon.
Mindez tehát egyszerű üzletféltés Musk részéről – kiváltképpen annak fényében, hogy az akkumulátorok szintén nem túl hatékonyak energiatárolásra 10-15 év használat után.
A hidrogénüzemű autók le fogják váltani az elektromos autókat?
Egyértelműen igen – kivéve bizonyos eseteket, amikor a konnektoros elektromos kisautók hatékonyabbak.
Ide tartozik a rendkívül rövid távú, néhány kilométeres átlag használati táv, kiváltképpen a megosztott használatú bérjárművek, a car sharing, illetve amikor valaki azért vesz kiautót a nagy családi verda mellé, hogy legyen mivel vinni a gyerekeket iskolába meg edzésre, és kisebb bevásárlásokat lehessen intézni.
Minden más esetben (nagyobb távolságokra használt nagyobb méretű járművek) az üzemanyagcellás autóké, buszoké, traktoroké, vonatoké és hajóké a jövő.
Ráadásul, ahogy a g7-en is megfogalmazták, a hidrogén üzemre átállás lényegében észrevétlen lesz, mivel az elektromos meghajtás már ismert, és az, hogy akkumulátorok helyett hidrogénből nyeri az áramot a jármű, az utazóközönség számára teljesen mindegy.
Jó irány-e a hidrogén?
A rövid válasz: attól függ. Ha valaki most szeretne egy hidrogénüzemű autóra szert tenni, inkább várjon vele. Ha viszont évtizedes távlatokban gondolkozunk, akkor a hidrogén az egyik legjobb választás.
Magyarország nemzeti hidrogénstratégiája is 2030-as legkorábbi céldátummal számolnak, amikor azt írják, hogy „erős kompetenciákat fejlesztünk ki a hidrogén értéklánc kulcsfontosságú elemei mentén, mely célzott KFI, valamint gazdaságfejlesztési tevékenységekkel kiegészítve a karbonsemleges társadalom felé való elmozdulást és a magyar gazdaság versenyképességének fenntartását szolgálja.”
Ez számokban kifejezve évi 36 000 tonna zöldhidrogén termelést jelent majd. Persze még sok a megoldandó feladat, ám az is látszik, hogy Magyarország szeretne a változás élvonalába kerülni.
Például 2022-re dőlt el, hogy Európa egyik legnagyobb kapacitású zöld hidrogén üzemét fogja felépíteni a MOL Százhalombattán. A 22 millió eurós beruházás lehetővé teszi a MOL számára, hogy megújuló forrásból származó elektromos áram segítségével évente 1600 tonna zöld hidrogént állítson elő és ezzel 25 000 tonnával csökkentse szén-dioxid-kibocsátását.
Amerika is jelentős költségvetési forrást fordít a hidrogéntechnológiára, Japán elsődleges hidrogén beszállítója pedig Ausztrália lett.
Miért fontos annyira Japán? Mert ott már egyfelől több mint 80 hidrogénkút üzemel, másfelől forgalomba álltak évekkel ezelőtt az első hidrogén üzemanyagcellás személyautók.
A hidrogén nem a jövő. A hidrogén már a jelen. A gazdaságos, mindenki számára elérhető, üzemanyagcellás közlekedés pedig a közeljövő.
Mi köze a Teahouse Consultingnak a hidrogén-technológiához?
Ipari marketinggel foglalkozó tanácsadó cégként a zöld technológiákat szívügyünknek tekintjük. A hidrogéntechnológia ma még egyedi, speciális téma, akár az elektromos autózás volt húsz éve. A siker kulcsa, hogy a célpiac megértse megbízóink márkájának, innovatív megoldásának előnyeit.
Hatalmas szakadék tátong sok esetben a technológia élvonala és a hazai döntéshozók, vevők, megrendelők ismeretei között.
Egy átlagos marketing ügynökség számára nehezen kommunikálható témákat is vállalunk, illetve megbízóink magas szintű szakértelmét tesszük vonzóvá a piac számára. Az ő ügyfeleik nyelvén beszélünk, legyen szó akár laikus fogyasztókról, akár szakmai stakeholderekről és döntéshozókról.
A jó kommunikáció hatalmas gazdasági potenciállal bír az iparban is, legyen az hidrogénmeghajtás, SAAS szolgáltatás, vagy robotika. Hidaljuk át a szakadékot és beszéljünk a terveiről!