Wodochód XXI wieku

Wodochód XXI wieku

Wystarczy dekada,by woda stała się najlepszym i podstawowym paliwem w motoryzacji
Samochód osobowy napędzany wodorem przestał być marzeniem ekologów. BMW jeszcze w 2007 r. wprowadzi na rynek pierwszą limitowaną serię pojazdów Hydrogen 7. Zamontowany w nich silnik spala zarówno benzynę, jak i wodór. Napędzane samym wodorem BMW będzie mogło przejechać do 200 km. Podobne plany mają Toyota, Honda, a także Ford i General Motors.Brytyjscy naukowcy twierdzą, że wystarczy dekada, by woda stała się najlepszym i podstawowym paliwem w motoryzacji. Opracowali oni nową technologię napędu wodorowego dla samochodów osobowych. Pomysł nie jest nowy, można jednak mówić o przełomie, gdyż Brytyjczykom udało się pokonać jeden z najtrudniejszych problemów - skonstruowali bak pozwalający przechowywać w samochodach osobowych odpowiednią ilość wodoru. Wcześniejsze prototypy zatankowane wodorem do pełna mogły przejechać niewiele ponad 300 km, a bezwzględne minimum wynosi 500 km. Dopiero taki zasięg pozwoli paliwu wodorowemu konkurować z benzyną lub ropą.

Wciskanie wodoru
Wodór w naturalnej postaci to gaz o bardzo małej gęstości. Napełnienie zbiornika o pojemności 100 litrów pod zwykłym ciśnieniem pozwoliłoby przejechać zaledwie 200 m. Sprężanie, a nawet skraplanie gazu niewiele pomaga. Maksymalnie sprężony wodór ma tylko 15 proc. potencjału energetycznego benzyny tej samej objętości. Skroplenie tego gazu podwyższa wynik do 30 proc., ale to wciąż za mało. Poza tym łatwo wtedy o naruszenie norm dopuszczalnego obciążenia pojazdu. Przekroczenie granicy może spowodować, że dla samochodu osobowego bak stanie się zbyt ciężki. Nie wolno pomijać przy tym kwestii bezpieczeństwa. Wodór to gaz łatwopalny, trzeba więc wyeliminować ryzyko przypadkowej eksplozji, zwłaszcza podczas wypadku.
Część naukowców próbuje wykorzystać zjawisko chemisorpcji. Polega ono na tym, że substancja w stanie stałym pochłania cząsteczki gazu jak gąbka i w określonych warunkach je uwalnia. Wystarczy więc umieścić w baku taką "gąbkę", by tankować znacznie więcej wodoru. W tym celu są testowane niektóre związki chemiczne, m.in. wodorki metali. Dzięki nim sprężony wodór osiąga gęstość większą niż ciekły. Jeśli uda się uniknąć skraplania gazu, nie trzeba będzie montować w samochodach kosztownej aparatury kriogenicznej do podtrzymywania niskiej temperatury. Zamiast tego wystarczy urządzenie podgrzewające, bo wodorki uwalniają zmagazynowany wodór w podwyższonej temperaturze.
Po latach doświadczeń naukowcy z zespołu prof. Petera Edwardsa z Uniwersytetu Oksfordzkiego za najlepszy absorbent uznali jedną z odmian wodorku litu. Niezbędne są kolejne testy, ale badacze przewidują, że ich odkrycie wywoła tak duży boom na ekologiczne paliwo, iż w ciągu najbliższych dziesięciu lat zaczniemy zapominać o tradycyjnym.

Paliwo z wulkanu
Wodór już dawno wyznaczono na następcę benzyny, ropy i gazu ziemnego. Po odpowiednim przystosowaniu będzie od nich wydajniejszy. Ponadto spalanie go w czystym tlenie nie powoduje zanieczyszczeń. Ekologiczny sen o drogach wolnych od spalin już się spełnia. W 2006 r. koncern Ford uruchomił pierwszą przemysłową produkcję silników napędzanych wodorem. Montuje się je w autobusach, bo na razie tylko one mogą tankować wystarczającą ilość wodoru. Mają miejsce na duże baki i dodatkową przewagę nad samochodami osobowymi: ściśle określone trasy kursów. Ponieważ kierowca wie, ile paliwa musi zatankować, nie trzeba budować sieci stacji wodorowych. Tak przystosowane pojazdy sprawdziły się już w projektach doświadczalnych, m.in. w USA i Australii.
Najlepsze warunki udało się stworzyć na Islandii, gdzie zakończono właśnie realizację unijnego programu ECTOS. Przez cztery lata wodorowe autobusy marki Daimler-Chrysler krążyły po stolicy tego kraju Rejkiawiku. Eksperyment zebrał bardzo pozytywne oceny. Wykorzystano atut wulkanicznej Islandii: liczne źródła geotermalne. Dostarczają one darmową, czystą energię do produkcji wodoru. Władze tego kraju mają więc ambicje, by uczynić Islandczyków pierwszym "wodorowym" społeczeństwem świata.
Unia Europejska realizuje też rozbudowany projekt o nazwie HyWays. Według jego założeń, energetyka wodorowa ma być propagowana stopniowo do 2030 r., a jej pełne upowszechnienie na naszym kontynencie nastąpi do połowy XXI stulecia. W pierwszej fazie, zaplanowanej na lata 2007-2013, niezbędne badania i inwestycje będą kosztowały 3 mld euro. Program objął także nasz kraj, w którym pojawiają się już lokalne inicjatywy, na przykład pomysł przemysłowej produkcji wodoru na Górnym Śląsku. Jest zatem szansa, że ekologiczne paliwo niektórzy zmotoryzowani kibice będą wykorzystywać w czasie piłkarskich mistrzostw Europy w 2012 r.
W przyszłości kłopotem może być produkcja samego wodoru, który w naturalnej postaci niemal nie występuje na naszej planecie. Można wytwarzać go z ropy, węgla, gazu ziemnego lub wody. To ostatnie źródło jest najtańsze i najbardziej zasobne, ale nieekologiczne. Proces elektrolizy, czyli rozbijania cząsteczek H2O na wodór i tlen, wywołuje zanieczyszczenia. Wymaga zastosowania elektryczności, którą na skalę przemysłową najłatwiej otrzymać przez spalanie węgla. Nie wiadomo też, czy produkcję należy powierzyć zakładom przemysłowym, czy może zwykłym stacjom paliwowym. Ta druga opcja wydaje się bardziej korzystna, uwzględniając obecną sytuację na rynku paliw: wytwarzanie wodoru na miejscu zlikwidowałoby koszt transportu od producenta. Jednak oszczędności mogą być pozorne. Wodór tuż po wyprodukowaniu ma bardzo małą gęstość i odpowiednie przekształcenie go wymaga kolejnej dawki energii. To zwiększa koszty, z czym łatwiej poradziłyby sobie duże zakłady. Może się zatem okazać, że będziemy mieli samochody z napędem wodorowym, ale brakować będzie miejsc, w których je zatankujemy.


Fot: BMW
Okładka tygodnika WPROST: 28/2007
Więcej możesz przeczytać w 28/2007 wydaniu tygodnika „Wprost”
Zamów w prenumeracie lub w wersji elektronicznej:
 0

Spis treści tygodnika Wprost nr 28/2007 (1281)


ZKDP - Nakład kontrolowany