Vilniaus kolegijos transporto inžinerijos mokslininkas Tadas Vipartas laboratorijoje gainioja radijo bangomis valdomą vandeniliu varomą mažą automobilio modelį. Mažas, greitas ir brangus modeliukas – nežaislinis. Kolegijos studentai mokydamiesi apie ateities kelių transportą tyrinėja ir nagrinėja vandenilinio modelio privalumus, važiavimo savybes, kitus svarbius parametrus.
„Čia dabar testuojam vandenilio varomą kuro celių modeliuką. Ruošiam studentams praktiniams laboratoriniams darbams. Ir vertinsim pagrindinius rodiklius, kurie yra labai svarbūs kuro celių automobiliuose. Tai yra įtampa, srovė, temperatūra, įkrovimo lygis, kokį energijos kiekį gaunam iš vandenilio, ir vėliau analizuosim duomenis ir rengsim ataskaitas“, – LRT TELEVIZIJOS laidai „Keliai. Mašinos. Žmonės“ pasakoja T. Vipartas.
Laboratorijoje yra maža vandenilio kolonėlė. Vandeniliui pagaminti naudojamas distiliuotas vanduo.
„Taip, į mūsų degalinę pilamas distiliuotas arba dejonizuotas vanduo viršuje, dedama vandenilio talpa ir pildoma gryno vandenilio iš vandens. Užpildo apie 10 litrų ir suslėgę 30 barų slėgio turim bendrą kiekį gryno vandenilio apie 1 gramą vienoje talpoje. Paprastai balionų talpa yra tarp 5–6 kilogramų. Taip, bet tenai ir slėgis yra žymiai didesnis, pylimo stotelėse ir automobiliai naudoja apie 700 barų slėgį“, – kalba T. Vipartas.
Oro slėgis automobilio padangose yra apie 2 barus, vandenilio jėgainėje slėgis net 700 barų. Inžinieriai ir konstruktoriai sukūrė specialias talpas vandeniliui.
„Ir automobilius prižiūrinčiose įmonėse, ypač susijusiose su vandeniliu, turi būti aukščiausio lygio saugumo įranga, kuri užtikrintų bet kokį vandenilio nuotėkį, nes jis, tarkime, degdamas, turi labai didelį energijos kiekį ir su saugumu tai yra labai susiję.
Tai jeigu turim aukštą 700 barų slėgį talpose automobiliuose, tai iš tikrųjų ir balionams yra keliami aukščiausi reikalavimai. Dažniausiai kas tam tikrą laiką juos privaloma pakeisti. Kai kurie gamintojai sako, kad mums reikia juos pakeisti po 10 metų, kiti – po 15 metų, nes jis nebetinkamas yra naudoti. Na, o talpos sudaro tikrai didelę dalį bendros automobilio kainos“, – aiškina T. Vipartas.
Nors vandenilis yra tikrai švarus kuras, jo gamyba sudėtinga, o pats vandenilis – brangus. Transporto ekspertai prognozavo, kad jis labiau tiktų sunkvežimiams, laivams, geležinkelio lokomotyvams.
„Technologiškai kol kas yra gana brangu. Ir jeigu lygintume su Europos Sąjungoje pildymo stotelėmis, jų visoje Europoje yra apie 300, daugiausia Vokietijoje, tai 1 kg kaina svyruoja tarp 12–15 eurų. Į automobilį telpa tarp 5–6 kg, tai galima pasiskaičiuoti, kokia yra bendra suma.
Energetiškai jį pagaminti iš tikrųjų sąnaudų reikia daug, energijos reikia gana daug, bet visgi transporto srityje ieškant to aukso viduriukų ir dekarbonizacijos, ko siekia Europos Komisija, t. y. iki 2030 metų mažinti CO2 emisijas, be abejo, kad vandenilis turi didelę perspektyvą.
Šią dieną kol kas tai nėra labai populiaru, bet matom, kad registruojamų vandenilinių automobilių skaičius didėja, 2024 metais Europos Sąjungos šalyse narėse buvo kiek daugiau negu 5000 registruotų automobilių, o jeigu palygintume su elektriniais, elektra varomais automobiliais, jų buvo beveik 5,5 milijono. Kitaip tariant, vienas vandenilinis automobilis atitinka apie 5 tūkstančius elektrinių automobilių“, – tęsia T. Vipartas.
Dabar Lietuvoje galima nusipirkti du naujus vandeniliu varomus automobilius – antros kartos „Toyota Mirai“ ir „Hyundai Nexo“. „Hyundai ix35“ galimybes tiria Kauno technologijos universiteto mokslininkai.
„Išskirtinis, aišku, automobilis savo technologija. Pats šitas „Hyundai“ yra tiesiog „ix35“, kur ir šiaip yra dyzelinis ir benzininis tam pačiam kėbule. Ir čia buvo „Hyundai“ tokia idėja, kad jie norės padaryti šitą technologiją kuo prieinamesnę. Kad tai nebūtų kažkoks kosminis laivas iš išvaizdos, bet būtų toks automobilis, kuris ir šiaip važinėja gatvėmis.
Jų buvo pagaminta tūkstantis. Šitas yra 514-as automobilis. <...> O šiaip pats automobilis kaip elektromobilis. Nėra kažkokio kitokio jausmo, nieko, tiesiog jis įjungia. Truputėlį yra papildomų garsų, nes yra kompresorius, kuris traukia orą pačiam tam vandenilio reaktoriui. O taip važiavimas kaip elektromobiliu. Aišku, nėra labai jau dinamiškas automobilis, nes sveria apie 1,9 tonos ir turi apie 100 kW galios variklį“, – pasakoja KTU mokslininkas Benas Gabrielis Urbonavičius.
Vandenilinio automobilio jėgainė panaši į elektromobilio, jos komponentus valdo bent keli kompiuteriai.
„Jeigu lygintume „Hyundai“ su „Toyota“, tai „Hyundai“ nuo pat pradžios sudėjo viską po kapotu, kad būtų toks kaip vidaus degimo variklis. Tai ir pats kuro elementas, ir variklis aišku, ir ten tas drėkintuvas apačioj. Ir visa tokia valdymo elektronika.
Pirmos kartos „Mirai“ kuro elementas yra prisuktas prie dugno, ten akumuliatorius gale, priekyje, yra tik tie aukštos galios valdymo tam tikri moduliai. Nuo antros kartos tiek „Mirai“, tiek „Hyundai“ turi tokią pat struktūrą, po kapotu viskas“, – tęsia KTU mokslininkas.
Kiekvienas vandenilio gramas brangus, ir jis toli nuo Kauno, toli nuo Lietuvos. Specialių degalinių yra tik Rygoje ar Varšuvoje.
„Gamintojai, tiek „Toyota“, tiek „Hyundai“, sako, kad su kilogramu [vandenilio] galima nuvažiuoti 100 km. Bet taip nėra. Taip būtų, galbūt, jeigu būtų šilta ir vėjas iš nugaros pūstų, tada gal pavyktų. Šiaip, jeigu šiltas metų laikas, tai apie 1,2–1,3 kilogramo šimtui [kilometrų], tai beveik 20 eurų kainuoja tada kuras.
O jeigu žiema, tai praktiškai dvigubos sąnaudos. Ir tai nėra išskirtinai šito automobilio, bet apskritai kuro elementų tokia savybė. Kanados Vyriausybės buvo atliktas toks tyrimas, tyrė vieną tokį „Hyundai“ ir daug „Toyota Mirai“. Ir jie irgi tą patį [fiksavo], ką pats pastebėjau žiemą važiuodamas, kad dvigubos sąnaudos. Ir jie pastebėjo, kad nuo minus šešių laipsnių ir žemiau sąnaudos nuo 40 iki 100 procentų išauga“, – kalba B. G. Urbonavičius.
Pagrindinis vandenilinio automobilio privalumas – galimybė vandenilio dujų pripildyti per kelias minutes, tai kur kas trumpiau, jeigu lygintume su elektromobilių įkrovimo laiku, tačiau vandenilio talpos ypač brangios ir tik 15 metų tarnaujantys įrenginiai. Vienas toks balionas kainuoja iki 20 tūkstančių eurų. Lengvuosiuose vandeniliniuose automobiliuose jų būna du arba trys.
Plačiau apie tai – laidos reportaže.
