Az alternatív meghajtású járművek piacán ma a hibridekből adnak el a legtöbbet, melyekről részletesebben az áprilisi számunkban megjelent cikkünkben szóltunk, de az érdeklődés homlokterében vannak a bioetanollal hajtott, úgynevezett rugalmas üzemanyag-felhasználású, valamint a hidrogénhajtású járművek is. A világ legnagyobb autógyártói a bioetanolt csak rövid távú megoldásnak tartják; első körben a benzin- és dízelmotorok, illetve az erőátviteli rendszerek tökéletesítését, továbbá a megújuló üzemanyagok felhasználását tűzték ki célul, míg a következő lépést a hatékony energiahasznosítású hibrid járművek és a hidrogén-üzemanyagcellás autók fejlesztésében látják.

Európai bioetanol-körkép

Az Európai Unió mind környezetvédelmi, mind gazdasági okokból lényeges szerepet szán a bioüzemanyagoknak (bár már nagy az ellentábora a termelésüknek). Ehhez célokat fogalmazott meg, melyek a felhasználás fokozatos növelését irányozzák elő, úgymint 2020-ig a közúti közlekedési ágazatban a hagyományos üzemanyagok 20 százalékát váltsák fel az alternatív üzemanyagok. A 2001-es bioüzemanyag-irányelv azt a célt tűzte ki, hogy a bioüzemanyagok részesedése 2005-re minden tagállamban 2 százalék legyen, majd 2010-re ez az érték érje el az 5,75 százalékot. Azonban 2005-re kiderült, hogy az elért részarány csak 1,4 százalék. (Magyarországon 2005-ben a forgalmazott és a közúti közlekedésben használt üzemanyagok energiatartalmának 0,4-0,6 százalékát tették ki a bioüzemanyagok.) Az Európai Bizottság elfogadta a Megújuló Energia Direktívát, melynek lényege, hogy 2020-ig minden tagállamnak minimum 10 százaléknyi bioüzemanyag-arányt kell elérnie. Jelenleg az unió által szállításra használt valamennyi üzemanyagfajtának mindössze 2 százaléka bioüzemanyag.

Az EU több tagállamában már előrehaladott állapotban van a bioetanol használata. Európában legrégebben Svédország tette le a voksát az etanol mellett: Stockholmban immár több mint 15 éve a Scania etanolüzemű motorjaival szerelt buszokat használnak a tömegközlekedésben. Ez nagymértékben csökkentette a környezeti terhelést és a légszennyezettséget. Az ország célként tűzte ki, hogy 2020-ig teljes közlekedését fosszilistüzelőanyag-mentessé teszi. Ezt úgy érik el, hogy a személyautókban E85-öt, az autóbuszokban E95-öt használnak (biodízel), és a normál benzinben is 5 százalék a biokomponens aránya (E5). A világ legnagyobb biodízeltermelője egyébként Európa.

A 2006-os évben Franciaország is kiterjedt programot indított az E85-ös üzemanyag elterjesztésére, célként 500 benzinkút üzemelését tűzték ki. Ezenkívül minden kúton forgalmazandó az E10 üzemanyag. Németország, Anglia, Spanyolország is adókedvezménnyel és más támogatással ösztönzi az etanol üzemanyagok elterjedését. Magyarországon jelenleg - az energiaadózási irányelvnek megfelelően - az E85-ös üzemanyag 85 százaléknyi etanol része mentes az üzemanyagok jövedéki adójától. Hazánkban már 10 benzinkúton tankolhatunk E85-ös bioetanolt. A tervek szerint az országos hálózat az idén szinte teljesen kiépül. A jelenlegi magas hagyományos üzemanyagárak mellett az E85-ös üzemanyag a leggazdaságosabb (literje 209-230 forint).

Etanol, miből és mennyiért?

Az alkohol vagy etanol a benzinnel szemben tisztábban ég, kevésbé káros a környezetre, megújuló energia, az üvegházhatást csökkenti. Az etanol elégése a szén-dioxidot visszavezeti a körfolyamatba, mert azt a növények a természetes növekedési folyamat során korábban a fotoszintézisükkel már kivonták a légkörből.

Bár a bioüzemanyagokat ma sok országban még drágábban állítják elő, mint a fosszilis eredetűeket, használatuk világszerte egyre terjed. Míg az USA-ban, Brazíliában és Kína egyes tartományaiban előírják a kötelező bioüzemanyag-felhasználás arányát, illetve mennyiségét, az EU-ban ezzel szemben jelenleg még célérték van érvényben.

A politika ösztönzésére a bioüzemanyagok globális termelése 2005-ben elérte a 45 milliárd litert, ebből 41 milliárd liter volt az etanol. Ez a világ benzinfelhasználásának 2 százalékát tette ki. A világ legnagyobb bioetanol-előállítója az Amerikai Egyesült Államok, megelőzve a korábbi piacvezető Brazíliát. A harmadik a termelők sorában Kína, az Európai Unió pedig - jelentős lemaradással - a negyedik helyre szorult, termelése mindössze 0,9 milliárd liter volt 2005-ben. A bioetanolt a legnagyobb mértékben egyelőre kukoricából állítják elő, de az Egyesült Államokban egyre nagyobb teret nyer az energiafű is, melynek egy tonnájából 380 liter etanol nyerhető ki. A kibocsátásokat egyébként az etanol kereskedelmi méretű előállítása során is a lehető legkisebbre kell mérsékelni.

Az OECD egyik szervezetének, a Nemzetközi Energia Hivatalnak a 2004-ben elkészült egyik tanulmányában közölt becslés szerint világszerte annyi biomassza áll rendelkezésre az etanolhoz hasonló bioüzemanyagok előállításához, amely a világ jelenlegi közlekedési energiaigényének kétharmadát kielégíti.

Rugalmas megoldások

Brazíliában már a 70-es évek óta közlekednek kevert arányú és tiszta alkohollal (E100) üzemelő járművek, az egyik legérdekesebb autó a Chevrolet Astra 2.0i Multipower, amely egyaránt működik etanollal, benzinnel és sűrített földgázzal. Európában a Saab, a Volvo és a Ford kínál úgynevezett flexfuel, azaz rugalmas üzemanyag-felhasználású modelleket.

Ma a Saab 9-5 2.0t Biopower a legkeresettebb bioetanolos autó Európában, Svédországban az összes Saab 9-5-eladás 70 százalékát teszi ki. E85-ös üzemanyagot tankolva az autó 150 helyett 180 lóerőt teljesít. Persze ma már a 9-3-as modellek közül is mindegyiknek van Biopower változata.

A Volvo C30, S40 és V50 FlexiFuel modellek alapjául egy átalakított 1,8 literes, négyhengeres szívómotor szolgál, melynek teljesítménye 125 lóerő. A bioetanolt és a benzint ugyanabba a tankba kell tölteni, ezért az üzemanyagcsöveket, szelepeket és tömítéseket úgy módosították, hogy ellenálljanak az etanol erősebb korróziókeltő tulajdonságainak. A motorvezérlő rendszer, melyet szintén hozzáigazítottak a bioetanol-hajtáshoz, folyamatosan figyeli a tankban található üzemanyag keverési arányát, és ennek megfelelően szabályozza a befecskendezést, valamint a gyújtás időpontját. Ma a Volvo kínálja a legszélesebb bioetanolos palettát, a V70 és S80 modellekben 2008 közepén jelenik meg egy 2,5 literes, turbótöltős, 200 lóerő teljesítményű FlexiFuel motor is. Kétségtelen viszont, hogy az autógyártók közül a Saab merítette ki a legjobban a bioetanolos hajtásban rejlő lehetőségeket. Az évek során olyan tanulmányautókat mutatott be, mint a 400 lóerős Aero X sportkocsi, az E100-as bioetanollal hajtott, 300 lóerős 9-5 sportkombi vagy a 9-X BioHybrid, melyben egy 1,4 literes turbós erőforrás lapul, GM hibrid rendszerrel párosítva. A kocsi 200 lóerős, tetejébe pedig napelemeket építettek, melyek segítenek az akkumulátorok töltésében. Ezenkívül mutattak már be alkoholos Ferrarit és Tri-fuel Lotust is, mely benzinnel, bioetanollal és metanollal is képes haladni.

Nulla kibocsátás hidrogénnel

Az Európai Bizottság tervei szerint 2012-re a jelenlegi 165 gramm/kilométerről átlagosan 130 grammra kell csökkenteni az unióban eladott, illetve oda importált új autók CO2-kibocsátását. A jelenlegi csúcstartó a Smart Fortwo 90 gramm kilométerenkénti szén-dioxid-kibocsátással, a második helyen a VW Polo BlueMotion áll 102 grammal, míg a harmadikon a Toyota Prius foglal helyet 104 grammal. A pozíciók azonban hamar átrendeződhetnek, ha megérkezik a piacra a Hyundai 65 gramm/kilométeres i10 blue modellje, továbbá az új Fiesta EcoNetic változata kilométerenkénti 99 grammos kibocsátásával. Biztos megoldást azonban csak a hidrogénhajtású autók jelentenek a légkör szennyezésének megállítására.

A BMW már húsz éve fejleszti saját belső égésű, hidrogénnel hajtott motorját, nemcsak az első, sorozatban gyártott hidrogénhajtású autót köszönhetjük neki, hanem a hidrogén-infrastruktúra szabványrendszerét is. A vállalat évekkel ezelőtt szövetkezett a GM-mel és a Hondával, hogy létrehozzák a standard hidrogénbetöltő nyílást az egyszerű tankolás érdekében. A bajor gyártó erőfeszítései révén már 2004. novemberben megnyílt Németország első nyilvános hidrogéntöltő állomása. Az első sorozatgyártású hidrogénes autó, a BMW Hydrogen 7-es belső égésű motorja tetszés szerint üzemeltethető mind hidrogénnel, mind benzinnel. Hidrogénnel több mint 200 kilométer az autó hatótávolsága, és további 500 tehető meg benzinnel. A 260 lóerős, 12 hengeres motor 9,5 másodperc alatt gyorsítja a limuzint 100 kilométer/órás sebességre, a végsebesség 230 kilométer/óra, a menetteljesítményekre tehát nem lehet panasz. Mivel két tank van az autóban, a hátsó traktuson módosítani kellet, így 225 literre csökkent a csomagtér befogadóképessége. Ennyi lemondással járt az alternatív energiaforrásra váltás. Jelenleg a BMW már a Hydrogen 7-es második generációjánál tart, mely immár nem kettős üzemű, hanem kizárólag folyékony hidrogénnel megy. Csak vízgőzt pufog ki, az egyik mérnök szerényen úgy nyilatkozott róla, hogy az autó V12-es motorja "tulajdonképpen tisztítja a levegőt".

Kettős üzemanyagrendszerrel

A hidrogént a Mazda is a fenntartható fejlődés kulcsának tekinti: már az 1991-es tokiói autószalonon bemutatta első hidrogénnel üzemelő forgótárcsás prototípusát. 2003-ban jött ki az RX-8 Hydrogen RE prototípusával, melynek kiforrott verziója már közlekedik az utakon. A kettős üzemanyagrendszerrel felszerelt jármű hidrogénnel és benzinnel egyaránt képes üzemelni, ezért jóval könnyebben és kényelmesebben használható a mindennapokban. A Mazda 2006 óta, lízingszerződés keretében, japán vállalatok és helyi önkormányzatok rendelkezésére bocsátja az autókat. Az RX-8 Hydrogen RE hidrogénnel 109, benzinnel 210 lóerős, nyomatéka 140, illetve 222 newtonméter. A csomagtartóban kaptak helyet a hidrogéntartályok, amelyek 350 bar (35 MPa) körüli nyomáson tárolják az üzemanyagot. A normál RX-8 modellből átvett 61 literes benzintartály a hátsó ülések alatt található. Az RX-8 hatótávolsága hidrogénnel 100, benzinüzemben körülbelül 550 kilométer.

A hidrogénhajtású erőforrás kizárólag vízpárát bocsát ki. Hatásfoka nem éri el az üzemanyagcellás járművekét, ám szerkezetileg közelebb áll a benzinmotorhoz, ezért gyártási költségei kedvezőbbek, és hosszú távú megbízhatósága is stabilabb. (Az üzemanyagcellában kémiai reakció jön létre a hidrogén, valamint a légkör oxigénje között. Ez a reakció elektromos áramot termel, mellékterméke pedig víz. Az üzemanyagcellás járművet az üzemanyagcella által termelt elektromosság hajtja. Ezzel szemben a hidrogénüzemű belső égésű motor egy, a napjaink benzinmotorjaiban találhatóhoz hasonló égéskamrában égeti el a hidrogént. A folyamat mellékterméke szintén víz.) Az üzemanyagcellával összehasonlítva a kettős üzemanyagú (dual fuel) hidrogén-erőforrások nagyobb valószínűséggel játszhatnak jelentős szerepet a jövő hidrogén-alapú társadalmának korai szakaszában. Amíg rendelkezésre nem áll egy teljes használati értékű hidrogéntöltő hálózat, gyakorlatilag elképzelhetetlen egy kizárólag hidrogénnel hajtott jármű mindennapi használata Európában.