Hol tart a hidrogén tüzelőanyag kérdése ebben a negyedévben?

A gazdaságtörténet nagy trendjei itt vannak a mindennapjainkban; az elmúlt száz évbe sűrűsödött az emberiség technikai innovációinak döntő hányada. Ahogy ennek üteme fokozódik, a korábban évszázadok során csak egyszer-egyszer látott földcsuszamlásszerű események pár évente megmutatják magukat – mondhatjuk is akár: „már megszoktuk”. Egyelőre a hidrogén nem lesz földcsuszamlás okozója, viszont amikor a világ egyik vezető hidrogéngáz gyártója, az amerikai Air Products részvényárfolyama relatíve hosszabb idő után ismét a 300 dollárt közelíti, az indikátorként jelzi, hogy valami mozgás van a szegmensben, amire rá kell néznünk. Hidrogén rovatunk újabb hírei következnek.

Nemrégi írtunk az alapvetően munkagépekkel foglalkozó JCB szériaérett hidrogén tüzelőanyagos belső égésű motorjáról. A gyártó most ott tart, hogy „dobozon kívül” gondolkodva, már közúti járművekben is megjelenteti a „hidrogénmotort”. A cég tulajdonosa Lord Bamford az alábbi videóban egy Mercedes Sprinterben ülve prezentálja a valóságot:

A szigetekről átlépve a kontinensre, a több iparág zászlóshajójának is nyugodtan mondható német Bosch sem ül tétlenül hidrogén kérdésben – hogy a JCB ne legyen egyedül, hidrogén furgonjuk már nekik is van, igaz ők már stratégiaibb kérdésekben gondolkodnak összenergetikai kérdéssé, alternatívává emelve a hidrogén kérdését:

„Kell-e félnünk a hidrogéntől? Vajon a háztartások áramellátása is a hidrogénben rejlik? Mennyit kell várnunk, hogy városaink teljes energiaigényét közeli hidrogéncellák lássák el? A zöld hidrogén a jövő energiája, amely még karrierje elején jár, de 2050-re már elképzelhetetlen lesz az életünk nélküle.” – áll a Bosch budapesti innovációs központjának sajtóközleményében, melynek megnyitójáról ez év első napjaiban írtunk.

A Bosch legfrissebb anyagát összefoglalva és autós témával kezdve: „az elektromos járművek akkumulátoraihoz képest a hidrogén tartállyal és üzemanyagcellával együtt mért tömege lényegesen kedvezőbb, így a hidrogénhajtású járművek hatótávja jóval nagyobb lehet és sokkal gyorsabb „tankolást” tesznek lehetővé az elektromos töltéshez képest. – emeli ki Széles Botond, a Bosch szakértője. A hidrogén tüzelőanyag térnyerése a nagy tömegű közúti, vasúti és vízi teherszállításban, valamint a közösségi közlekedésben szinte borítékolható.”

A hidrogén tüzelőanyagtartályok kérdése egyelőre még ismereteink szerint akadályozza ezt az előretörést. A kérdésről egy olasz innováció kapcsán írtunk „nem is túl rég”, mely a túl nagy befoglaló mérettel rendelkező tüzelőanyagcellák részleges kiiktatására született a hidrogén belső égésű motorban történő felhasználhatóságának irányában. Ha tovább haladunk a lenyűgöző Bosch-vonulaton, láthatjuk, hogy a hidrogén belső égésű motorral történő elégetése mellett az elektrolízisen alapuló hidrogén előállítás is fejlettebb és markáns irány: a Bosch sajtóanyagában olvashatjuk, hogy a zöldhidrogén-elektrolizálók (PEM-ek) a megújuló energiákból (például napenergiából vagy szélenergiából) származó elektromos áramot használják fel a víz bontására hidrogénre és oxigénre. Ezt a hidrogént tárolják, majd, amikor nagyobb az elektromos igény, mint az aktuális áramtermelés, a hidrogént tüzelőanyagcellával fordított elektrolízissel visszaalakítják villamosenergiává időjárástól, napszaktól és évszaktól teljesen függetlenül.

Összehasonlítva az akkumulátorok azonnal elérhető energiaforrást nyújtanak, de korlátozott tárolási kapacitással rendelkeznek, míg a hidrogéntárolás hosszú távú energiatárolást tesz lehetővé, de magában foglalja az elektrolízis és a visszaalakítás igényét és az eljárás során keletkező veszteségeit. A választás attól függ, hogy milyen célból és milyen időtávra kívánjuk tárolni az energiát, valamint az infrastrukturális és költségi tényezőket is figyelembe kell vennie. A Bosch a PEM-eken alapuló decentralizált mikroerőműveket látja a jövő egyik útjának, amelyeknek köszönhetően minél nagyobb mennyiségű hidrogén minél kisebb ökológiai lábnyommal kerül előállításra és felhasználásra. És való igaz, gazdaságtörténeti tapasztalatokból ismerjük, hogy decentralizált rendszer gyorsabban épül!

Jelenleg évente 90 millió tonna hidrogént állítanak elő világszerte, de a hidrogénigény a gazdaságban 2030-ig akár a duplájára is növekedhet. A zöld hidrogén aránya még viszonylag alacsony, de a területen zajlik számos innováció és a cél az, hogy a zöld hidrogén fokozatosan kiváltsa a fosszilis forrásokat, kezdetben az iparban és közlekedésben, majd az energiahálózatokban is.

Mindenesetre „felére zuhant a vízbontásos hidrogén költsége, a hidrogént vízből előállítani egyelőre még drágább, mint például földgázból kinyerni. Azonban míg pár éve a költségkülönbség közel négyszeres volt a két eljárás között, mára már csak kétszeres a szorzó” - mutat rá Bohner Zsolt, a Messer Hungarogáz ügyvezetője. „A tömegtermelés felfutásával a költségcsökkenés várhatóan tovább folytatódik és a zöld hidrogén fokozatosan kiválthatja a fosszilis forrásokat. Először az iparban és a közlekedésben terjedhet el a zöld hidrogén, majd a villamosenergia-hálózatokhoz kapcsolódva teret nyithat a megújuló nap-, szél- és vízenergia tömeges térnyerésének.” – zárja a gondolatmenetet megint csak a Bosch anyaga.

És – hogy mi is kommentáljuk - ennek, kihatása lesz az e-fuel termelésre, melynek technológiájáról itt írtunk. (a Szerk.)

Láthatjuk, nem csak a korábbi belső égésű, de az alternatív-vonalon is minden összefüg(het) mindennel!

Visszatérve a járműgépész-vonalra, a hidrogén tüzelőanyag belső égésű motorban történő elégetéséről mi is ideje korán két részes nagy cikkben írtunk, de nemrég nyitott hidrogén rovatunk is ütemesen bővül az újabb és újabb hidrogén innovációk híreivel.

Ebbe a sorba illik a Liebherr értekezése a témában: Stefanie Gerhardt, a vállalat belső égésű motoros üzletágának ügyvezető igazgatója új podcastban beszélt a hidrogén belső égésű motorok alkalmazhatóságáról mindenhol, ahol az elektromosan hajtott gépek és a hidrogén tüzelőanyagcellák elérik a határukat és különösen hasznosak lehetnek az építőipari alkalmazásokban, ahol gazdaságosság, robusztusság és magas teljesítmény szükséges. A prototípus hidrogén belső égésű motorok teljesítménye már most megegyezik a hagyományos dízelmotorokéval.

"Mi a hidrogén tüzelőanyagos belső égésű motorokat a gyors dekarbonizáció előretörésének úttörőjeként látjuk, mivel nagymértékben kombinálja az már meglévő belső égésű motor technológiának előnyeit az emissziómentes hajtási lehetőséggel… már most sok érdeklődés mutatkozik a gyártók és a vásárlók részéről a hidrogén belső égésű motorok iránt" – fejtette ki az ügyvezető.

A Liebherr már jelentős előrelépést tett ezen a területen, három évvel ezelőtt kezdtek hidrogén belső égésű motorokat tesztelni, nagyon korán kezdték, sok tapasztalatot szereztek a tárolás, a befecskendezési eljárások és a kombinált technológiák tesztelésével kapcsolatban. Azok a területek, amelyeken a Liebherr fejleszt, magukban foglalják a hidrogén-levegő keverék optimalizálását, dugattyútervezést, turbófeltöltést, befecskendezést és a gyújtást. A cég két különböző hidrogén-injektálási technológián dolgozik - egy közvetlen injektálási rendszeren, amely hasonló a hagyományos dízel befecskendező-rendszerek működéséhez, valamint egy port/szívócső befecskendezési rendszeren. Ambíciószintjük a 2025 előtti sorozatgyártás megindítása.

A Stefanie Gerhardttal készült podcast interjú itt hallgatható meg.

A Liebherr hidrogénmotorja pedig itt:

tekinthető meg.

Eddig azt láthattuk, hogy a hidrogénmotor alapvetően a nehéztechnika, kamionok, teherautók, munkagépek motorja lesz, de hogy a sportautógyártók miért látnak fantáziát a hidrogénmotorban, arról fog szólni következő cikkünk!
 

Forrás:
linkedin.com/company/jcb/about/
boschmediaservice.hu
international-construction.com
dieselprogress.com