Vozila koja bi mogla znatno da smanje našu zavisnost od benzina i dizela, to ipak ne čine...

Foto: Toyota

Vozila pokretana gorivim ćelijama (FCEV - fuel cell electric vehicles) imaju potencijal da znatno smanje zavisnost sveta od fosilnih goriva i emituju manje emisija štetnih gasova, koje doprinose klimatskim promenama.

Poput električnih automobila, automobili pogonjeni gorivom ćelijom vodonika su vozila ultra niskih emisija gasova (ULEV - ultra low emission vehicles), pošto je jedini proizvod sagorevanja goriva - vodena para.

Preporučujemo

Važno je naglasiti je da ova vozila nemaju, takozvanu, nultu emisiju izduvnih gasova. Reformisani vodonik nije čist i smanjuje efikasnost gorive ćelije. Proizvodnja vodonika nije uvek iz čistih izvora i zahteva električnu energiju. Potom, sistemi gorivih ćelija u samom automobilu jako su složeni, a samim tim i skupi. Takođe, još uvek nije poznato kako će se višegodišnje stvaranje taloga u rezervoarima odraziti na sam vodonik i njegovu čistoću.

Goriva ćelija je uređaj u kome se odvija elektrohemijska reakcija između vodonika i kiseonika. Sastoji se od anode, katode i elektrolita. U prisustvu elektrolita, joni vodonika reaguju sa jonima kiseonika i emituju elektricitet, vodenu paru i toplotu. Zato kao nusprodukt imamo vodenu paru koja se emituje iz izduva vozila. Bitno je napomenuti da se sama reakcija odvija pri relativno niskih 80C. S toga je i naziv ove fisije „hladno sagorevanje“. Ovo je omogućeno upotrebom polimerne membrane, koja ograničava temperaturni proces na temperature ispod 100C.

Debljina individualne gorive ćelije je oko 2 milimetra i svaka može proizvesti oko samo oko 1 volt električne energije. Stoga se ćelije slažu u nizu, koji može brojati i par stotina ćelija. Na ovaj način se postiže proizvodnja potrebnog nivoa električne energije za pokretanje vozila, dok se višak skladišti u bateriji.

Većina vozila ima bateriju za skladištenje električne energije, poput električnih vozila (EV), ili „plug-in“ hibrida. Baterije su manje nego kod električnih vozila, jer nisu osnovni izvor električne energije. Ipak, po samom principu su bliža elektro vozilima, mada postoje i hibridne verzije, koje imaju male SUS agregate (sa unutrašnjim sagorevanjem), koji služe kao generatori pomoću čije energije se obavlja elektroliza vode i dopuna baterije. Ovi modeli su izbačeni iz proizvodnje pre nekoliko godina.

Vožnja samog vozila se, po samom principu, bitno ne razlikuje od bilo kog elektro vozila, ili modernog SUS vozila sa automatskom transmisijom. Obzirom da nemaju stepene prenosa u transmisiji, glavna briga je intenzitet regenerativnog kočenja. Kako su u pitanju vozila pokretana elektromotorom, maksimalni obrtni moment je dostupan gotovo trenutno.

Foto: Toyota

Ipak, posedovanje ovakvog vozila nije baš najjednostavnije, a najveći problem je nedostatak stanica za točenje vodonika. I tu dolazimo do ključnog nedostatka u odnosu na EV. Broj stanica je izuzetno nizak na svetskom nivou, pa tako na američkom i nemačkom tržištu postoji samo po 40-ak stanica za točenje vodonika, dok ih je najviše u Japanu - 100. S druge strane, EV svi možemo da punimo kući (za sada), dok broj superpunjača rapidno raste iz dana u dan.

Sam proces točenja vodonika se bitno ne razlikuje od točenja tečnog naftnog gasa. Proces traje svega par minuta, za pun rezervoar koji je pod pritiskom od 700 bara. Prosečna potrošnja je, u zavisnosti od modela, oko 6,2 litara vodonika na 100 pređenih kilometara, dok je autonomija između 500 i 600km. Ovo ih čini mobilnijim od njihovih EV pandana i sa većim radijusom kretanja.

Najveći problem u masovnijoj upotrebi ostaje nedostatak infrastrukture. Ista je poprilično skupa, ali nije znatno skuplja od infrastrukture potrebne za etanol ili metanol. Vodonik se za sada u najvećoj meri dobija iz prirodnog gasa, jer je taj vid proizvodnje najjeftiniji u masovnoj proizvodnji, sa cenama nižim i od naftnih derivata. S druge strane, vodonik dobijen elektrolizom vode je za sada skuplji od naftnih derivata.

Foto: Toyota

Trenutno više kompanije radi na proizvodnji kućnih generatora vodonika koji bi koristili obnovljive izvore električne energije, solarne, turbinske, ili bio goriva. Ovako jeftin izvor goriva bi doprineo smanjenju zagađenja u samom proizvodnom procesu, istovremeno nudeći jeftin izvor goriva.

Krajnji cilj je dobijanje vodonika iz jeftinih izvora, koji ne bi zagađivali okolinu prilikom proizvodnog procesa. Time bi se sve kockice konačno složile i dobili bismo prvo vozilo koje bi imalo gotovo nultu emisiju izduvnih gasova.

(Telegraf.rs/Marko Lalić)