Napęd wodorowy uznawany jest za przyszłość motoryzacji. Jedyną substancją, która emitowana jest przez samochód z takim rodzajem napędu jest obojętna dla środowiska woda, co w przypadku stosowania takich aut na szeroką skalę oznacza istotny potencjał ograniczenia emisji CO2 w transporcie. Prekursorem w dziedzinie tego rodzaju napędu jest Toyota. Pod koniec 2014 roku na rynek japoński trafił pierwszy seryjnie produkowany na masową skalę model o nazwie Mirai, co w tłumaczeniu oznacza „przyszłość”. Szybko samochód ten stał się jednak teraźniejszością, ponieważ został rozprowadzony w wielu krajach na Starym Kontynencie oraz w Stanach Zjednoczonych (przede wszystkim w Kalifornii), sprzedając się do dziś w ilości blisko 6 tysięcy egzemplarzy.
O ile w krajach europejskich regularnie przybywa stacji tankowania wodoru, tak „stojąca na węglu” Polska, wciąż jest na szarym końcu listy państw, które prowadzą prace nad rozwojem nowych technologii służących do wytwarzania energii elektrycznej. Pojazdów na prąd przybywa w ślimaczym tempie, a o takich zasilanych wodorem przez brak infrastruktury aktualnie nie ma mowy. Gdy zaczyna się mówić o transporcie wykorzystującym alternatywne źródła napędu, najlepsze rekomendacje do zastąpienia ropy naftowej i paliw ropopochodnych ma właśnie wodór. Inne państwa rozwijają technologie do jego wytwarzania i wykorzystywania, natomiast nad Wisłą temat ten jest w powijakach. Polska już teraz produkuje rocznie około 1 mln ton wodoru jako produkt uboczny m.in. w przemyśle spożywczym czy chemicznym.
WIDEO - jeździmy polską Toyotą Mirai po Berlinie
Wodór z Gdańska
Choć wodór zwyczajnie się u nas marnuje, to wreszcie przyjdzie czas, kiedy zaczniemy go wykorzystywać jako źródło napędu. Umożliwią to pierwsze punkty tankowania wodoru, które powstaną w Polsce do końca 2021 roku. Punktów tych będzie na początku dwa, a znajdziemy je w Gdańsku w sąsiedztwie rafinerii, oraz w Warszawie na stacji LOTOS przy ul. Łopuszańskiej. Oba stanowiska razem z instalacją do oczyszczania i dystrybucji wodoru tworzą projekt Pure H2, który w 20% będzie opłacany ze środków unijnych. Umowa na finansowanie inwestycji wartej 10 mln euro została podpisana podczas Szczytu Klimatycznego COP24 w Katowicach.
Zanim pojawią się wspomniane punkty tankowania wodoru, na terenie rafinerii w Gdańsku powstanie instalacja do jego oczyszczania oraz stacja sprzedaży i dystrybucji. Do zasilania ogniw wodorowych napędzających silnik elektryczny potrzebny jest bowiem wodór o bardzo wysokiej czystości (99,999%). Takie paliwo zapewnia odpowiedni zasięg na jednym tankowaniu. Rafineria w Gdańsku produkuje obecnie około 13 ton wodoru na godzinę, a po zakończeniu budowy Projektu EFRA będzie to ponad 16,5 t/h. Przeciętny pojazd osobowy zużywa 1 kg wodoru na 100 km (wodór tankuje się na kilogramy). Co ciekawe autobus miejski zasilany wodorem zużywa w ciągu roku taką ilość wodoru jaką instalacje Grupy LOTOS produkują w ciągu godziny.
i
Tak działa auto zasilane wodorem
Toyota Motor Poland, która przez wiele miesięcy starała się o rejestrację modelu Mirai, dopięła wreszcie swego i jest w posiadaniu pierwszego tak innowacyjnego auta w naszym kraju. Problem jednak w tym, że mimo polskich blach, trudno tym samochodem jeździć po naszych drogach w sytuacji gdzie nie ma jak tego pojazdu zatankować. Z tego powodu aby zapoznać się z tym autem, jazdę testową odbyłem w Niemczech, a dokładnie na trasie z Berlina do Poczdamu i z powrotem. Wszystko dlatego, że u naszych zachodnich sąsiadów stacji tankowania jest więcej niż kilka.
Seryjnie produkowana Toyota Mirai w zasadzie działa jak auto elektryczne. W konstrukcji nie ma silnika spalinowego, a jedynie motor zasilany prądem. W przeciwieństwie do typowego „elektryka” modelu Mirai nie trzeba podłączać do gniazdka, bo auto ma ukrytą pod skórą własną mini elektrownię. Energia magazynowana w akumulatorach rodem z Priusa (niklowo-metalowo-wodorkowe o pojemności 1,6 kWh), wytwarzana jest z zachodzącej w ogniwach paliwowych reakcji wodoru z tlenem. Dzięki temu Mirai nie emituje do atmosfery żadnych substancji. Z rury wydechowej wydobywa się jedynie czysta woda. Nie jest to żadna technologia kosmiczna, a układ napędowy korzystający z rozwiązań znanych z hybryd, w tym z systemu odzyskiwania energii z hamowania, magazynowanej w baterii trakcyjnej.
Jaki dystans uda się takim samochodem przejechać? Zasięg tego japońskiego sedana wynosi od 550 do nawet 750 km. To porównywalny dystans jaki można odbyć średniej klasy autem z silnikiem benzynowym. Ile kosztuje jazda takim sprzętem? W dniu prowadzonego testu koszt 1 kg wodoru wynosił 9,5 Euro, a 1 kg wystarczał na przejechanie około 140 km.
i
Jazda jak elektrykiem
Moc silnika elektrycznego zastosowanego w Mirai wynosi 154 KM i 335 Nm maksymalnego momentu obrotowego. Jak w samochodach elektrycznych bywa moment obrotowy jest dostępny w pełnym zakresie prędkości obrotowych. Jak łatwo się więc domyślić auto żwawo startuje z miejsca i żywo nabiera prędkości. Praca napędu jest cicha i nie generuje wibracji, dlatego auto przemieszcza się niemal bezszelestnie. To bardzo ciekawe doświadczenie, szczególnie gdy pędzi się autostradą i wsłuchuje jedynie w szum powietrza opływającego aerodynamiczne nadwozie. Mirai nie bez powodu wygląda tak, jak wygląda. Nie jest to zbyt urodziwy samochód, ale zwyczajnie nigdy nie miał taki być. Silnik jest zasilany prądem wytwarzanym bezpośrednio w czasie jazdy.
Auto rozpędza się do 100 km/h w 9,6 s, a jego maksymalna prędkość to 179 km/h, czyli wystarczającej do dynamicznej podróży autostradą. Zważając na to, że Mirai waży ponad 1800 kilogramów, są to jak najbardziej akceptowalne wyniki. Jazda i prowadzenie niczym się nie różni od tego, z czym spotykamy się typowych samochodach z automatycznymi skrzyniami biegów. Przed zapięciem pasów i wrzucenia biegu nie trzeba studiować instrukcji obsługi. Tu właściwie wszystko odbywa się jak w Priusie, z tą różnicą, że na elektrycznym wyświetlaczu widać skalę ze stanem wodoru w zbiorniku, zamiast poziomu benzyny oraz zmagazynowanej energii.
Tankowanie Toyoty Mirai to łatwizna. Aby zrobić to samodzielnie w Niemczech trzeba mieć jednak odpowiednie przeszkolenie, tak jak to kiedyś było w Polsce w przypadku gazu LPG. Do tej czynności na stacjach zatrudniało się ludzi, a teraz prawo zezwala tankować LPG samemu. Mirai ma dwa zbiorniki na wodór (wykonane z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem węglowym i szklanym), które mieszczą ponad 120 litrów wodoru, ważącego około 5 kilogramów. Pełne tankowanie trwa mniej więcej 3 minuty. Dość stara konstrukcja samochodu (nie jest to dająca się skalować platforma TNGA) trochę ogranicza przestrzeń bagażową, przez co przewóz dużych lotniczych walizek potrafi być utrudniony. Kłopot występuje też z umiejscowieniem stóp w drugim rzędzie siedzeń - nie da się ich w ogóle wsunąć pod fotele. Co więcej przestrzeń na siedziskach jest ograniczona wysokim podłokietnikiem, co czyni Miraia autem 4-osobowym. Poza tym kabina jest dość przestronna, a wyposażenie potrafi być bogate, włącznie z podgrzewanymi siedzeniami z tyłu, dotykowym ekranem skupiającym w sobie różne multimedia i nagłośnieniem sygnowanym przez markę JBL.
i
Nie taki wodór straszny
Po kilku godzinach obcowania z Toyotą Mirai przekonałem się, że do obsługi wodorowego samochodu nie trzeba żadnych szczególnych umiejętności. To prosty w obsłudze pojazd, który tylko z daleka wygląda jak dziwadło wymagające od kierowcy kilku fakultetów w personalnych papierach. W konstrukcji tej nie ma się za bardzo co zepsuć, a wetknięcie ciężkiego pistoletu w sztycę do tankowania ukrytą pod klapką typową dla każdej osobówki, jest proste jak budowa cepa. Nie jedną osobę czytającą ten materiał z pewnością zainteresuje cena. Otóż w Polsce tego samochodu nie da się na razie kupić. Na takie auto zwyczajnie nie ma u nas zapotrzebowania, no bo i po co komu samochód, którego nie ma gdzie zatankować.
W 2020 roku Toyota przedstawi drugą generację Mirai, która będzie systematycznie rozwijana i pozwoli przejeżdżać nawet 1000 km na jednym tankowaniu, a sprzedaż ma osiągnąć poziom 30 000 sztuk. Ale nie tylko Toyota rozwija tę technologię. Pojazdami elektrycznymi zasilanymi przez ogniwa paliwowe mogą także pochwalić się takie koncerny jak Honda i Hyundai.
Bezemisyjność to przyszłość
Popularyzacja samochodów zasilanych przez ogniwa paliwowe to obecnie priorytet dla najbardziej liczących się w świecie motoryzacji producentów aut, w tym oparcie swoich działalności na odnawialnych źródłach energii, energetyce wodorowej i recyclingu surowców. Wodór stanowi odpowiedź na wyzwania, przed którymi stoi współczesny transport. To sposób na zrównoważony rozwój i redukcję zanieczyszczenia powietrza w miastach. Paliwo to może być produkowane z wody bądź odpadów przy użyciu odnawialnych źródeł energii. Warto wiedzieć, że wodorowa technologia eliminuje bariery, które są wadami nierozerwalnie związanymi z użytkowaniem aut elektrycznych ładowanych z zewnętrznego źródła – krótkiego zasięgu i długiego czasu ładowania. Zanim jednak na polskich ulicach faktycznie pojawią się powszechnie używane osobowe auta wodorowe, wcześniej na drogi wyjadą zasilanie ogniwami wodorowymi miejskie autobusy i ciężarówki.
