Toyota je v Londonu in njegovi okolici pripravila predstavitev dogajanja na področju razvoja in predvsem uporabe gorivnih celic, ki vodik pretvarjajo v električno energijo, ta pa poganja pogonske motorje. Sedel se tudi za volan toyote mirai.
Toyoto mirai smo preizkusili na "road tripu" po Angliji, kjer že imajo razvejano mrežo vodikovih polnilnih postaj. Podrobno so nam predstavili več vidikov uporabnosti gorivnih celic v praksi. Udeležili smo se tudi simpozija, kjer so nam razkrili, kaj lahko na tem področju pričakujemo že v bližnji prihodnosti. Zgodbe bomo v prihodnjih tednih objavili v ločenih člankih.
Najprej naj povem, da ne gre za novi avtomobil, saj je Toyota prav v času dogodka objavila prve risbe toyote mirai druge generacije, ki jo bo javnosti predstavila na avtomobilskem salonu v Tokiu. Z risb lahko sklepamo, da bo nova toyota mirai bolj konvencionalno in širšemu občinstvu bliže oblikovan avtomobil, če upoštevamo ugibanja drugih medijev, pa lahko sklepamo tudi, da si bo platformo delila z lexusoma LS in LC in bo zato imela zadnji pogon. Tudi doseg naj bi se povečal za dobro tretjino.
A vrnimo se k sedanji toyoti mirai, ki se po cestah vozi že od leta 2014, ko je bila prvi avtomobil na gorivne celice, ki ga je katerikoli proizvajalec ponudil tudi v redni prodaji. Pod futuristično oblikovano karoserijo se je skrival pogonski sklop, ki ga tvorijo elektromotor z močjo 114 kilovatov. Ta poganja prednji kolesi in omogoča pospeške v dobrih devetih sekundah do sto kilometrov na uro. Tu so še NiMH baterija, ki je v bistvu enaka kot v priusu, ter gorivne celice, ki z vodika in kisika proizvajajo električni tok z močjo 114 kilovatov. Elektrika služi pogonu elektromotorja, vršna energija pa se shranjuje v baterijo. Pomemben sklop pogonskega sistema sta tudi posodi za vodik iz kompozitne plastike, v katerih shranjeni vodik zadostuje za dobrih 500 kilometrov okolju prijazne vožnje.
V vožnji kot električni avtomobil
In kakšen je vtis med vožnjo toyote mirai? Bolj ali manj takšen, kot v kateremkoli drugem električnem avtomobilu. Mirai vas bo sprva nekoliko presenetil s futurističnimi oblikami, kmalu pa ugotovite, da za vožnjo ne potrebujete drugega, kot volan ter pedala za plin in zavoro, ter seveda izbirno ročico, s katero, tako kot v drugih električnih avtomobilih ali avtomobilih s samodejnim menjalnikom izbirate med režimi vožnje: parkiranjem, nevtralnim položajem in voznim položajem. No, ob volanskem obroču toyote mirai je še poseben gumb, na katerem piše "H20", služi pa izpustu vode oziroma vodne pare, ki se kot edini produkt 'zgorevanja' nabira med delovanjem gorivnih celic.
Ko enkrat speljete, se toyota mirai obnaša kot vsak drugi električni avtomobil, saj vse pogonsko delo opravi elektromotor, ki služi tudi rekuperaciji zavorne energije. Gorivne celice služijo zgolj proizvodnji električne energije in bi jih lahko na nek način tudi obravnavali kot baterijo, saj se v njih elektrika tvori na kemični način, kot stranski produkt tvorbe vode iz vodika in kisika.
Kaj pa varnost?
Pri Toyoti pravijo, da so pri razvoju morali zagotoviti, da vodik ne uhaja. Rešitev je prekinitev dotoka in preprečitev zbiranja vodika v avtomobilu, a je to malo verjetno. Japonci zagotavljajo, da je mirai izredno varen avtomobil. Izdelan je tako, da v primeru trka absorbira energijo trka prek več delov, in tako ne glede kam naleti drugo vozilo ščiti gorivne celice in vodikovi jeklenki. Zelo pomembna je bila izdelava posode za vodik. Struktura vodikovih rezervoarjev je iz navzkrižno prepletenih ogljikovih vlaken. Rezervoarje so ojačali saj je vodik pod tlakom 700 barov. S tem so tudi podaljšali doseg vožnje z enim polnjenjem. Pravijo, da je treba biti pri gorivnih celicah zelo natančen in je treba vse načrtovati do milimetra natančno.
In če je toyota mirai v bistvu električni avtomobil, čemu ob trenutnem razvoju baterijskih električnih avtomobilov proizvajalci sploh še razmišljajo o uporabi vodikovih gorivnih celic, ki so s posodo za vodik le še dodatni element v avtomobilu? Gre za to, da se vodik ponaša v veliko večjo energetsko gostoto (okrog 2,3 MJ na kg) od baterij (okrog 0,6 MJ na kg), zato so avtomobili na gorivne celice bolj primerni za doseganje velikih razdalj, predvsem pa za gospodarska vozila, ki bi bila z zadostno količino baterij preprosto pretežka. Povečevanje količine vodika na krovu namreč ne zahteva prevelikega povečanja mase, kar pa ne velja za baterije. Poleg tega vodik ne potrebuje dolgega polnjenja, ampak so polnilni časi povsem primerljivi s časi polnjenja bencinskega ali dizelskega avtomobila, torej ne potrebujejo dolgih postankov na polnilnih postajah.
Deset minut za poln tank
Da je za polnjenje avtomobila s pogonom na vodikove gorivne celice res potrebnih le dobrih deset minut, so nam dokazali s demonstracijo na vodikovi črpalki v Swindonu. Zadeva je precej podobna polnjenju avtomobila s pogonom na plin LPG. Na plačilnem avtomatu postaje namreč najprej poskrbite za registracijo in plačilo, potem avtomobil s posebnim priključkom povežete s polnilno postajo, počakate, da se izenačita zračna tlaka v polnilnici in avtomobilski posodi, potem pa v avtomobil natočite vodik. V visokotlačni posodi lahko sicer pod tlakom 700 barov shranite dobrih pet kilogramov vodika, ki zadostuje za omenjenih 500 kilometrov dosega.
"Mirai bi lahko imel za avtomobilsko industrijo enak učinek kot prius, verjetno pa bo potrebno še nekaj časa, da se bo uveljavil," je v intervjuju za zurnal24.si leta 2015 na avtomobilskem salonu v Ženevi dejal vodja Toyotinih raziskovalcev za napredno tehnologijo pri vozilih, ki jih poganjajo gorivne celice, Katsuhikoki Hirose, ki ga kličejo kar gospod vodik.
Kaj pa varnost vodika, ki pri marsikomu izmed nas vzbuja neprijetne občutke? Organizatorji dogodka so poudarili, da uporaba vodika ni nič bolj nevarna od uporabe bencina, dizla ali plinov LPG in CNG, oziroma je še bolj varna, saj se vodik kot najlažji plin takoj dvigne v višave in se porazgubi v ozračju. Tudi gori z zelo usmerjenim plamenom, zato je nevarnost katastrofalnega požara razmeroma majhna. Pri Toyoti so poleg tega poskrbeli tudi za trdnost posod za vodik med trki, opremili pa so jih tudi z ventili, ki jih v primeru nepravilnosti nepredušno zaprejo.
Toyota mirai je kot prvi serijski avtomobil dokazala tudi dolgotrajno uporabnost gorivnih celic, kar sem lahko videl tudi na primeru avtomobila, ki sem ga vozil. Na dogodku smo namreč vozili toyote mirai, ki so bile pred tem že v uporabi. Sam sem v roke dobil enega prvih, če ne celo prvi primerek, ki jih je pred dvema letoma kupilo londonsko taksi podjetje Green Tomato Cars. V tem času je dotična toyota mirai stalno opravljala prevoze po Londonu in okolici in v tem času prevozila dobrih 50.000 milj, kar je približno 80.000 kilometrov. Kot se je pokazalo, njene gorivne celice še vedno delujejo tako kot na začetku, v solidnem stanju pa je tudi preostali pogonski sklop.
Mirai ima vse lastnosti električnega vozila, tudi občutki v vožnji in pospeševanje so enaki. Tudi zvok motorja je enak. Tako kot športna vozila se ponaša z zelo nizkim težiščem in optimalno razporeditvijo teže. To so dosegli s prerazporeditvijo glavnih delov, kot so sklad gorivnih celic in vodikovi jeklenki na sredino dna vozila. Dobro je znano, da je Toyotin predsednik, Akio Toyoda, velik navdušenec nad športnimi vozili.
Pri Toyoti so ob predstavitvi vozila dejali, da stranski produkt vozila niso umazane saje oziroma izpusti toplogrednega ogljikovega dioksida, ampak vodna para. Ampak kako čista je ta voda? Japonci so odgovorili, da je tako čista, da jo lahko pijemo in bolj varna od pitja mleka. Seiji Mizuno, vodja inženirske ekipe za vodikov pogon, je ob predstavitvi miraia povedal, da so v posebnih laboratorijih testirali vpliv vodne pare na zdravje in ugotovili, da so v primerjavi z mlekom rezultati pokazali, da je v vodi, ki nastaja kot stranski produkt pri vozilu, precej manj nečistoč.
Si malo prešprical pouk kemija, huh? Vodik iz vode sicer lahko proizvajaš, ampak se pri procesu elektrolize porabi _ogromno_ energije (beri elektrika), torej morš nekje to dobit.
V preteklosti je bil glavni problem trajnost gorivnih celic, ki je bila cca 2 leti, kar pomeni, menjati mašino na 2 leti. S fotovoltaiko in vodo ustvarimo vodik, ki ga je lažje in ceneje shranjevati kot el. energijo v baterijah.… ...prikaži več Če podaljšajo trajnost gorivnih celic na 10-20 let, je to energent prihodnosti.
absolutna prihodnost. Problem je samo v tem, da lobiji ne pustijo takojsnjo gradnjo vodikarn. vsekakor za svet edino sprejemljivo hranjenje energije iz zacasnih obnovljivih virov.