Miért fontos a hidrogén technológia a Toyotának?

A Toyota szerint hosszú távon az üzemanyagcellás technológia a megoldás az emissziómentes közlekedésre. Lássuk, mi teszi ideális energiahordozóvá a hidrogént.

Egy évtizeddel ezelőtt féltucatnyi autógyártó szorgoskodott azon, hogy tökéletesítse saját hidrogén üzemű technológiáit. Mostanra egy részük az akkumulátoros elektromos meghajtástól remélt gyors sikerekre váltotta hosszú távú reményeit, mások egész egyszerűen hátat fordítottak a lehetőségnek. Jelenleg három ázsiai gyártó, köztük is mindenekelőtt a Toyota jár élen a fejlesztésekben. De vajon miért ragaszkodik a hidrogénhez a világon jóformán egyedüliként a japán autóipari óriás?

Hatalmas kihívás vár az energiaiparra, és ehhez kapcsolódóan a járműiparra is: úgy kell megszabadítaniuk a társadalmat a fosszilis energiahordozóktól való függőségétől, hogy helyette kisebb környezeti terhelésű alternatívát kínáljanak. Erre természetesen nem létezik egyetlen, univerzális megoldás, minden földrajzi és felhasználási területen más és más hozhat eredményt, ám léteznek univerzális összefüggések és célok.

A hidrogén a világegyetem leggyakoribb eleme, egyben a legmagasabb fajlagos energiasűrűséggel rendelkező, nem nukleáris energiaforrás. Készletei szó szerint kimeríthetetlenek, a hidrogén nem mérgező, számtalan forrásból előállítható, a végtelenségig tárolható, és viszonylag könnyen szállítható. Évente több millió tonna hidrogént állítunk elő – többek között más ipari folyamatok melléktermékeként – balesetmentesen, és bár a folyamat értelemszerűen energiát emészt fel, megoldható, hogy ehhez többletenergiát, azaz olyan energiát használjunk fel, amelyet egyébként sem tudnánk hasznosítani. Ilyenformán a hidrogén ideális például a megújuló forrásból származó energia tárolására, illetve a csúcsidőben és az egyéb időszakokban jelentkező terhelés közötti ingadozás kiegyenlítésére.

A megtermelt hidrogén költséghatékonyan szállítható és tárolható, de a legtöbb újonnan épült hidrogéntöltő-állomás helyben, száz százalékban megújuló energia felhasználásával, elektrolízis útján állítja elő a hidrogént, így nincs szükség annak szállítására, amivel tovább csökkenthető az üzemanyag előállításától a felhasználásig (well-to-wheel) mért károsanyag-kibocsátás. Ráadásul a hidrogén zárt rendszerben állítható elő: a Toyota Mirai, a világ legnagyobb számban értékesített üzemanyagcellás személygépjárműve 480 kilométert képes megtenni egyetlen tartálynyi, azaz fél kilogrammnyi hidrogénnel. Ennek során pontosan 50 liter tiszta vizet bocsát ki a rendszer – pontosan annyit, amennyiből fél kilogramm hidrogén előállítható.

Mindezek a kedvező jellemzői a hidrogén gyors ütemű, hosszú távú elterjedését vetítik előre. Amint egyre több ipari fogyasztó és egyre több energiaszolgáltató fordul a hidrogénhez, úgy válik mind szélesebb körben elérhetővé, olcsóbbá és elfogadottabbá a technológia. Többek között ezen dolgozik a világ vezető energia-, bánya- és gyártóipari vállalatait tömörítő globális hidrogéntanács, amelynek tagjai, köztük a Toyota a következő öt évben ötmilliárd dollárnyi beruházással támogatják a technológia elterjesztését, az infrastruktúra kiépítését. A várakozások szerint a 2020-as évek derekára-végére a hidrogén a fogyasztók és a szolgáltatók oldaláról egyaránt teljes körben elfogadottá válik.

Persze addig sem állhat meg az élet. Nem véletlen, hogy a Toyota meglátása szerint nem létezik egyetlen univerzális megoldás a társadalom mobilitási igényeire, a járművek emissziójának csökkentésére: ehelyett az autógyártó feladata, hogy a megfelelő helyen és időben a megfelelő szolgáltatást legyen képes biztosítani. Ezért is fejleszti párhuzamosan rövid, valamint közép- és hosszú távú hajtástechnológiáit.

A piacot jelenleg a benzin-elektromos hibrid technológiák (öntöltő, illetve plug-in konfigurációban) uralják, az akkumulátorról hajtott elektromos járművek (EV) piaci súlya pillanatnyilag marginális, gyártási és beszerzési költségeik pedig igen magasak. A hidrogén üzemanyagcella az EV-technika leggyengébb láncszemét, a súlyos, lassan feltölthető akkumulátort tudná kiemelni az egyenletből, ami a legígéretesebb hosszú távú mobilitási megoldássá teszi. Erre kiváló példa a Toyota Mirai, amely 2015-ben mindössze 700 példányban készült, ám 2017-re a gyártás elérte a 3000 darabot. A Toyota jelenleg három földrész 11 országában forgalmazza hidrogén üzemanyagcellás szedánját, amelynek a személyszállító vállalkozásoktól kezdve a rendőri erőkig számos szervezet is bizalmat szavazott. A tervek szerint a 2020-as évek elejére – azaz a hidrogén várt piaci áttörésének hajnalára – évente harmincezer üzemanyagcellás gépkocsit gyárthat a Toyota, beleértve a Mirai mellett számos további típust.

Nem véletlen az időzítés: a Mirai ugyanúgy messze megelőzi a korát, mint húsz évvel ezelőtt a Toyota első hibrid járműve, a Prius. Ahogy az utóbbi kikezdhetetlen észérveivel megteremtette saját piacát, és útjára indította az egész autóipar átalakulását, úgy áll a Mirai és a Toyota napjainkban a hidrogén forradalmának élére, értelmet adva annak a most kialakulófélben lévő infrastruktúrának, amely tíz év múlva világszerte üzemanyagcellás autók millióit szolgálhatja ki hidrogénnel.