A hidrogéntechnológia megérkezett. Viszlát, akkupakk, dízel és benzin
A hidrogéntechnológia megérkezett. Viszlát, akkupakk, dízel és benzin

A hidrogéntechnológia megérkezett. Viszlát, akkupakk, dízel és benzin

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).

Egy hidrogén meghajtású autó sematikus ábrája. Olyan tankolni, mintha belsőégésű motor volna a kocsiban és olyan vezetni, mint egy elektromos autót. Kép forrása
Egy hidrogén meghajtású autó sematikus ábrája. Olyan tankolni, mintha belsőégésű motor volna a kocsiban és olyan vezetni, mint egy elektromos autót. Kép forrása

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:

  1. a saját testét
  2. 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.

Így keletkezik elektromos áram és víz a hidrogén elégetéséből. Kép forrása
Így keletkezik elektromos áram és víz a hidrogén elégetéséből. Kép forrása

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:

  1. előre feltölteni az akkupakkot,
  2. 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.

Aki ki akarja próbálni a hidrogén meghajtású vonatot, elég Németországig utaznia. Kép forrása
Aki ki akarja próbálni a hidrogén meghajtású vonatot, elég Németországig utaznia. Kép forrása

A hidrogén üzemanyag helyettesítheti-e a jövőben a fosszilis tüzelőanyagokat?

Pár évtizede még igaz volt, hogy a hidrogén

  1. előállítása,
  2. tárolása,
  3. szállítása és
  4. 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

  1. metánból, biogáz üzemekben, vagy
  2. 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.

„Egyetértek, a hidrogén bolondok aranyának semmi értelme.” Forrás: twitter.com
„Egyetértek, a hidrogén bolondok aranyának semmi értelme.” Forrás: twitter.com

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.

„Pontosan, üzemanyagcella = bolondok veszik”. Forrás: twitter.com
„Pontosan, üzemanyagcella = bolondok veszik”. Forrás: twitter.com

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.

Hidrogén üzemanyagcellás busz Magyarországon. Kép forrása
Hidrogén üzemanyagcellás busz Magyarországon. Kép forrása

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.

2021-ben adták át Magyarország első hidrogén töltőállomását. Kép forrása
2021-ben adták át Magyarország első hidrogén töltőállomását. Kép forrása

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.

Japánban már évek óta bárki vezethet hidrogén meghajtású személyautót a Toyota jóvoltából. Kép forrása
Japánban már évek óta bárki vezethet hidrogén meghajtású személyautót a Toyota jóvoltából. Kép forrása

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!

Vélemény, hozzászólás?