Automobilių rinkoje vis dažniau svarstoma, ar elektromobiliai, naudojantys baterijose saugomą energiją, yra vienintelis tvarus pasirinkimas ateičiai. Vandenilio kuro elementais varomi automobiliai, nors ir susiduriantys su infrastruktūros plėtros iššūkiais, kelia rimtą konkurenciją tradiciniams elektromobiliams.
Kas yra vandenilio kuro elementų automobilis?
Vandenilio kuro elementais varomas automobilis yra transporto priemonė, kurios elektros motorams energija tiekiama iš vandenilio. Ši technologija naudoja kuro elementus, kurie paverčia vandenilio cheminę energiją į elektros energiją per elektrocheminę reakciją su deguonimi. Ši elektra vėliau naudojama elektromobilio varikliui maitinti.
Pirmasis serijinės gamybos automobilis su vandenilio kuro elementais buvo „Hyundai ix35 FCEV“, debiutavęs 2013 m. Nors infrastruktūros plėtra stringa, kai kurios įmonės, tokios kaip „Hyundai“ ir „Toyota“, toliau investuoja į šią technologiją. „Hyundai“ 2018 m. pristatė naująjį „Nexo“, pakeitusį ix35 FCEV, o 2021 m. „Toyota“ - antrosios kartos „Mirai“. Kiti gamintojai, tokie kaip „Mercedes-Benz“, BMW ir „Volkswagen“, kol kas apsiriboja prototipais.
Vandenilio kuro elementų technologijos privalumai
Viena iš pagrindinių vandenilio kuro elementų technologijos privalumų yra vandenilio prieinamumas - tai labiausiai paplitusi medžiaga visatoje. Nors vandenilį galima gauti nebrangiai iš gamtinių dujų, tai susiję su CO2 emisija ir vėlesniu dujų saugojimo problemų sprendimu. Ekologiškesnis, tačiau brangesnis metodas yra elektrolizė.
Lyginant su energijos kaupimu baterijose, vandenilio kuro elementų technologijos pranašumas yra gerokai greitesnis atsargų papildymas. Nors elektromobilio baterijos įkrovimas sparčiojo įkrovimo stotelėje trunka apie 30 minučių, vandenilio bakus galima užpildyti vos per 3-4 minutes. Dabartinės technologijos užtikrina bakų užpildymo saugumą, net ir vartotojui padarius klaidą.
Specialiame automobilio bake telpa maždaug 5 kg suslėgto vandenilio, kurio pakanka mažiausiai 500 km atstumui nuvažiuoti. Tai viršija daugelio ekonominės klasės elektromobilių vienos įkrovos nuvažiuojamą atstumą (apie 350 km). Be to, 500 km galima nuvažiuoti su galingu automobiliu, nekreipiant pernelyg didelio dėmesio į energijos sąnaudas.
Trūkumai ir iššūkiai
Didžiausias vandenilio kuro elementais varomų automobilių trūkumas šiuo metu yra aukšta kaina. Nauji modeliai gali kainuoti mažiausiai 60 000 eurų. Tikimasi, kad masinė gamyba leis sumažinti kainas, tačiau kol kas rinka dar nėra pakankamai išsivysčiusi.
Vandeniliniai automobiliai taip pat šiek tiek nusileidžia įprastiems elektromobiliams savo našumu. Įkrovus elektromobilio bateriją, daugiau nei 95% energijos virsta naudingu darbu, tuo tarpu vandenilio kuro elementų procese apie 30% sukauptos energijos virsta šiluma.
Tačiau pati opiausia problema yra reikiamos infrastruktūros trūkumas. Vandenilio bakų užpildymo stotelių įrengimo kaina vis dar siekia apie 1 mln. eurų, nors prognozuojama, kad iki 2026 m. ji gali sumažėti iki 300-500 tūkst. eurų.
Sprendimas priimtas: degalų kainas bandys stabdyti – ar tai suveiks?
Vandenilio kuro elementų automobiliai ir aplinka
Vandenilio kuro elementų technologijos potencialas aplinkosaugos srityje yra didelis. „Toyota“ siekia neutralizuoti savo anglies dvideginio emisijas iki 2050 m., o vandenilio kuro celių technologija vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį šiame procese. Vandenilis gali užtikrinti nulinės emisijos mobilumą ne tik kelių transportui, bet ir traukiniams, laivams, lėktuvams, be to, energija gali būti gaminama pramonei, verslui bei namų ūkiams.
Nors didžioji dalis pasaulyje gaminamo vandenilio gaunama skaidant gamtines dujas su CO2 emisija, ateityje svarbesnis tampa žaliasis vandenilis, gaunamas vykdant vandens elektrolizę naudojant atsinaujinančius energijos šaltinius. Toks vandenilis neturi jokios CO2 emisijos.
Vandenilinių automobilių patirtis ir ateitis
Nuo 2013 m., kai debiutavo pirmasis serijinės gamybos vandenilinis automobilis, technologija nuolat tobulinama. „Hyundai Nexo“ 2018 m. buvo išrinktas saugiausiu visureigiu „Euro NCAP“. „Toyota Mirai“ demonstruoja efektyvumą ir vairavimo paprastumą, pasiekdamas ilgą nuvažiuojamą atstumą su vienu užpildymu (pvz., 1003 km viešuosiuose keliuose).
Lietuvoje vandenilinių automobilių infrastruktūra dar tik kuriama. Šiuo metu Lietuvoje registruoti tik du vandeniliu varomi automobiliai. Artimiausia vandenilio užpildymo stotelė yra Rygoje, todėl norint naudotis šia technologija Lietuvoje, tenka vežtis automobilį į Latviją.
Nors vandenilinių automobilių plėtra susiduria su iššūkiais, tokiais kaip infrastruktūros kaina ir gamintojų konservatyvumas, prognozuojama, kad per artimiausius porą metų permainos įsibėgės. Vandenilio kuro elementų technologijos potencialas yra didelis, ir ji gali tapti svarbiu tvaraus transporto ateities elementu.
tags: #kas #yra #kuro #celes #automobilis