Hatótáv

Egyes hozzáértők szerint a hidrogénmotoroké a jövő, mások a hidrogén-üzemanyagcella-villanymotor kombóban látnak fantáziát. Az iparági ­szereplők március 10-én kezdődő Budapest Hydrogen Summit című ­seregszemléje előtt a téma szakértőjétől, a Budapesti Műszaki Egyetem Gépészmérnöki Karának docensétől, Bereczky Ákostól kértünk tippet arról, hogy vajon melyik áll nyerésre.

20220301 Budapest BME Bereczky Ákos Fotó: Mirkó István Magyar Nemzet Fotó: Mirkó István

– Azt már megtapasztaltuk az elmúlt években, hogy a tisztán elektromotoros hajtáslánc alapvetően csak városi használatra szánt autóban ideális. A technológia Achilles-sarka a súlyos és terjedelmes lítiumion-akkumulátor. A villanyos jármű hatótávolsága a benzinesnek talán a harmada, töltési ideje eszményi esetben is minimum fél óra, a drága akkumulátor és inverter élettartama nagyjából nyolc év, az előbbi újrahasznosítása pedig megoldatlan. Vajon jobb alternatíva lehet ennél a hidrogénhajtáslánc?

– Ezt nem merem kijelenteni. Az iparági szereplők közötti versenyben különféle technológiák igyekeznek pozicionálni magukat a piacon. Lesznek olyan felhasználási területek, ahol az egyik, máshol a másik technológia bizonyul versenyképesebbnek. A hidrogénalapú hajtásláncok még nem kellően kiforrottak, többéves fejlesztési folyamat és tapasztalatszerzés kell ahhoz, hogy egyáltalán meg lehessen jósolni a várható piaci részesedésüket. A hidrogénhajtásnak is két alapvetően különböző koncepciója van: a hidrogén-gázmotoros és a hidrogén-üzemanyagcella-villanymotoros. Ahhoz, hogy a nagyon kis sűrűségű, ellenben tömegre vonatkoztatott komoly fűtőértékű hidrogént egy járműben úgy használhassuk fel, hogy elérjük vele az Otto- vagy dízelmotoros autók hatótávolságát, a hidrogént hároszázötven–hétszáz bar nyomásra sűrített vagy cseppfolyós állapotban, speciális tüzelőanyag-tartályban kell magunkkal vinni. Az igen gyúlékony anyagot tartalmazó tartály biztonsági kockázatát is minimálisra kell csökkenteniük a konstruktőröknek. 

– Milyen felhasználási területei vannak a hidrogénmotoroknak?

– Elsősorban a speciális nehézgépjárművek, mezőgazdasági, valamint földmunkagépek jöhetnek számításba. A villanymotort meghajtó tüzelőanyag-cellás megoldásnak főleg a hajók, mozdonyok, buszok és személygépjárművek világában van keresnivalója. Motorkerékpároknál nem akkora gond a kis hatótáv, így az akkumulátor/villanymotor megoldás is megfelel – amennyiben az emisszió csökkentése az elsődleges szempont.

– Az üzemanyagcella lényegében az akkumulátor helyettesítője egy villanymotoros járműben?

– Az üzemanyagcella energia-előállító eszköz, amely hidrogénből és a levegő oxigénjéből hoz létre elektromos energiát, miközben melléktermékként tiszta víz vagy gőz képződik. Leegyszerűsítve ez a folyamat az árammal való vízbontás fordítottja.

– Tehát az üzemanyagcella orvosolja a hagyományos villanyautók összes akkumulátorhoz kapcsolódó hátrányát?

– Ami a hatótávot, a töltési időtartamot és a súlyt illeti, igen. Sőt a belső égésű motorok – teljes terhelésen – harmincnyolc-negyven százalékos hatásfokához képest a hidrogéncellás hajtás akár hatvan-hatvanöt százalékos hatásfokkal is üzemelhet.

– Akkor hol az a bizonyos „de”, ami miatt a nagy antré mégis várat magára?

– Leginkább az ára az ok. A személygépjárművek esetében egyelőre behozhatatlan hátrány, hogy jelenleg még nincs töltőhálózat. Magyarországon én alig pár működő kútról tudok. Mindez persze áthidalható probléma a helyi vagy helyközi autóbuszok esetében – jelenleg is tesztelnek egy üzemanyagcellás buszt a budapesti tömegközlekedésben. Németországban néhány év óta menetrend szerint jár egy hidrogén-üzemanyagcellás motorvonat, és a lengyelek is bemutattak a közelmúltban hasonló mozdonyt.

– Gondolom, az ilyen mozdony még mindig olcsóbb, mint a felsővezeték legendásan drága kiépítése és üzemeltetése. Feltéve, hogy mindenáron ragaszkodunk a dízel- vagy dízel-elektromos motorvonatok felváltásához.

– Ez vasútszakmai kérdés, de fogadjuk el, hogy a hidrogéntechnológia ma még keresi a helyét a piacon. A személygépjárműveknél sem más a helyzet. A legerősebb érv mellettük, hogy a hidrogéncellás hajtáslánc emissziója nulla, ami persze csak akkor igaz állítás, ha a hidrogén előállításához, sűrítéséhez vagy cseppfolyósításához teljesen karbonsemleges, megújuló forrásból származó energiát használ fel a gyártó. Ha szénerőműben előállított áramot, akkor ugyan mit nyer a Föld? Ma a világon ipari célokra előállított hidrogén fele földgázból, harminc százaléka folyékony szénhidrogénekből, tizenöt százaléka szénből és csak közel öt százaléka készül elektrolízises vízbontással. Viszont adott a lehetőség – és ez a hidrogéntechnológia nagy előnye –, hogy elvileg környezetbarát módon is elő lehet állítani a hidrogénhajtásláncok üzemanyagát, legalábbis ha vízből, elektrolízis révén, zöld­energiával történik. Ez pedig a „de” mellé további „ha”.

Borítókép: Budapest BME Bereczky Ákos (Fotó: Mirkó István)