Zašto sam za vodonik? Primer Toyote GR Yarisa H2 sa motorom na vodonik

Uvodna priča

Sredinom ove godine, Toyota je plasirala na tržište mali sportski automobil na bazi modela Yaris. Novi model nosi naziv GR Yaris i vidite ga na dole predstavljenim slikama. Ovaj četvorotočaš sa punim pravom koristi atribut „sportski“ – karoserija je aerodinamčki optimizovana, ima samo dvoja vrata čime postaje pravi kupe. Blatobrani su prošireni za šire točkove, ugrađen je niz elemenata od lakih materijala.

Dalje, na primer krov je od ugljenika, montirane su veoma efikasne sportske kočnice, a posebna priča je novi sportski motor sa samo tri cilindra, i zapremine od samo 1,6 litara, ali sa neverovatnih 261 konjskom snagom i 370 Nm obrtnog momenta, što se prenosi na sva četiri točka, pa je pogon 4×4!

Enterijer je takodje sportski, počevši od sedišta, pa do analognih instrumenata i prave ručne kočnice! Za ovako opremljen automobil, Toyota u EU traži 33.200 evra, što se smatra sasvim prihvatljivim, s obzirom na to šta ovaj automobil sasvim realno pruža!

Toyota GR Yaris H2

Ovih dana Toyota je svoj mali sportski automobil, GR Yaris, preradila tako da se kreće na vodonik! Reč je o samo jednom prototipu. Kakve su performanse ovog prototipa, to Toyota nije objavila, ali s obzirom na gorivnu moć vodonika i karakteristike njegovog sagorevanja, mogu se očekivati još bolje performanse. Nešto od toga je potvrdio test nemačkih kolega iz „Auto, Motor und Sporta“ odakle prenosimo informacije.

Primena vodonika kod Toyote nije novina. Kod modela Mirai, koji je serijsko vozilo, vodonik se primenjuje kao izvor energije u takozvanoj „gorivnoj celiji“, gde se generiše električna energija kojom se napaja baterija, iz koje se dalje energija šalje do elektromotora. Ovakav pogonski sistem u porođenju sa čistim baterijskim sistemom (BEV), pruža mnogo veću autonomiju. Medjutim, pogonski sistem sa gorivnom ćelijom ima i čitav niz nedostataka:

• Veoma je komplikovan jer se sastoji od dva sistema, gorivne ćelije i baterije.
• Veoma je skup zbog povećanog broja delova.
• Veoma je težak – ovo se primećuje po smanjenoj korisnoj nosivosti ovih vozila.
• Zauzima u vozilu mnogo prostora – cilindar ili cilindri za vodonik (rezervoari), baterija, gorivna ćelija, elektromotori s pratećom elektronikom.
• Smanjena energetska efikasnost – stepen iskorišćenja celog sistema je oko 60%, dok je kod baterijskog sistema preko 90%.
• Sama baterija isto tako ima čitavu listu svojih mana, gde se ističu upotreba skupih i retkih elemenata čije su rezerve vrlo kritične, postupak reciklaže koji još uvek nije dovršen, težina i zapremina…

Vidimo da je ovde lista veoma dugačka.

U težnji da što pre dođe do ekološki čistog automobila, Toyota je sa prototipom GR Yaris H2 očigledno rešila da maksimalno pojednostavi pogonsku tehniku: eliminisani su baterija, gorivna ćelija i električni pogon, a zadržan je tank za vodonik i vraćen je gorivni motor.

Sagorevanje vodonika u motoru daje termički koeficijent od oko 50%, što je nešto bolje od sagorevanja benzina i dizela. Međutim kada se uzme u obzir kompletan utrošak energije koji je neophodan da se vodonik proizvede, dobija se energetski koeficijent od samo 20%.

Energestski koeficijent baterijskog pogona je oko 80%. Ovo je argument kojim je deo naučnika i veliki deo naroda sasvim fasciniran. Kada ovi fanatici čuju reč „vodonik“, izbija im bukvalno pena na usta od besa! Izgleda kao da su spremni da ubijaju u ime svoje „baterijske religije“!

S druge strane, kada se sagleda praktična strana vodoničnog pogona, utvrdiće se da je ta velika količina energije neophodna za proizvodnju vodonika u stvari besplatna – potrebna je samo početna investicija u solarne ćelije ili vetrenjače, dok posle toga, proizvodnja ne košta ništa.

Dalje, eliminacijom baterije eliminišu se svi ekološki i strategijski problemi proizvodnje baterija i elektromotora. U rezimeu, vodonični pogon je apsolutno čist, a troši energiju koja ne košta ništa! Bice potrebno vreme i dosta propagande da publika, političari i deo naučnika shvati ovaj zaključak, koji sa zasniva na paradoksalnim činjenicama o potrošnji energije!

Mala sportska Toyota se vec dokazala na trkačkoj pisti!

Prve probe vodoničnog pogona, Toyota je već pre ovog prototipa izvela na dugopružnim trkama u Japanu. Reč je jednom vozilu s oznakom Corolle na vodonik, koje je učestvovalo na trci „24 časa u Fudžiju“ u maju ove godine. Prototip GR Yaris H2 je već drugi po redu eksperiment.

Da malo analiziramo zbog čega se Toyota odlučila da eksperiment sa vodoničnim pogonom izvrši na malom automobilu. Do sada je više svetskih proizvođača pravilo ove eksperimente sa limuzinama srednje klase, dostavnim vozilima i teškim kamionima.

Jedan od razloga za izbor ovih vozila jeste i potreban volumen za vodonične tankove. Sa izborom malog automobila Toyota je očigledno stavila tačku na problem zapremine, dokazujući tako da je vodonični pogon univerzalno primenljiv!

Da bi se gorivni motor prilagodio sagorevanju vodonika, konstruktivna prilagođavanja su neophodna samo kod tanka i kod sistema ubrizgavanja. Treba naglasiti da se vodonik vrlo lako i brzo pretvara iz tečnog u gasno stanje, da se u takvom stanju idealno i veoma brzo meša sa vazduhom! Ove prednosti se ogledaju u mnogo boljim reakcijama motora, što znači i boljim performansama.

Sledeće poboljšanje je smanjenje vibracija, što znači i bolji komfor. Toyota nije dala informaciju o snazi ovog motora, koji je konstruktivno identičan onome iz serijskog modela GR Yaris. Kolege iz AMS-a po osećaju tvrde da su performanse bolje.

Predsednik Toyote Motor Corporation, gospodin Akio Toyoda, izjavio je sledeće: „Ovo je naš prvi korak u procesu poboljšanja konkurentnosti vodoničnih motora. Od sada ovi motori će u kontinuitetu dalje da se razvijaju. Verujem da će za narednih 10 godina stvari oko motora izgledati malo drugačije. Kada se pogleda unazad, vidi se kako smo ovaj veliki izazov prihvatili i u svakom trenutku uživali u njemu!“

Rezultat ankete AMS-a:

• Broj glasača                     32.718
• Broj glasova „ZA“                 28%
• Broj glasova „PROTIV“       55%

Očigledno je dosadašnja veoma jaka propaganda za bateriju izvršila uticaj na publiku. To su amateri koji su uložili prvo veliki napor da se udalje od gorivnih motora, a sada bi trebalo da okrenu leđa svojoj novoj „baterijskoj religiji“ i da se poklone prednostima vodonika! Ovo će biti dug i mučan proces, koji ce dobiti svoje opravdanje krajem naredne decenije, sa najavljenim nestankom sirovina za baterije. Ko zna, možda i ranije.

Problemu izbora pogona za vozila, kompletna automobilska industrija prilazi oprezno i fleksibilno. Momentalno na površini događaja vlada baterijska euforija, ali ispod površine još uvek dominiraju gorivni motori, dok se vodonik polako probija napred.

Da bi se obuzdao strah od velike potrošnje električne energije, proizvođaci vodonika bi trebalo da sami sebi obezbede izvore čiste energije. Isto važi i za industriju, čiji pojedini segmenti zahtevaju takođe velike količine energije – to su metalurgija i građevinarstvo.

Zaključak:

Sa vodonikom kao nosiocem energije budućnost uopšte nije tako crna kao što se predviđa kada je baterijski pogon u pitanju! Moj stav je – sačekaću još deset godina, pa cu moj sadašnji fosilni automobil zameniti novim, nadam se vodoničnim.

Vladimir Matijašević

(1231)