A hidrogén a világegyetemben leggyakrabban előforduló kémiai anyag, a periódusos rendszer legkönnyebb eleme. Színtelen, szagtalan, nem mérgező gáz. A leginkább környezetkímélő módon megújuló energiaforrásból származó elektromos árammal állítható elő elektrolízissel, amelynek során a vízmolekulák alkotóelemeikre, vagyis hidrogénre és oxigénre bomlanak. A hidrogén 95 százalékát azonban földgázból nyerik ki (amely 97 százalékban metánból áll), a folyamat során pedig szén-dioxid is keletkezik, amelyet az ún. kék hidrogén gyártása esetén leválasztanak, és a föld alatt tárolnak el sajtolással.
Hidrogén mint üzemanyag
A hidrogén ideális megoldás lehet a környezetkímélő közlekedésre való áttérésben, mivel a járművekben való használata során melléktermékként nem keletkezik káros anyag, csupán víz. A hidrogénhajtású autók egy ún. üzemanyagcellát tartalmaznak, amely a hidrogénből levegő felhasználásával – az elektrolízis megfordításával – égés és lángképződés nélkül állít elő áramot.
Ez aztán egy akkumulátor közbeiktatásával, elektromos motort hajt meg, így ezeket az autókat üzemanyagcellás – vagy tüzelőanyag-cellás – elektromos járműveknek (FCEV – fuel cell electric vehicles) is szokták hívni. A hagyományos elektromos autókhoz képest a hidrogénhajtásúakban kisebb az akkumulátor, szükség van viszont egy vagy két üzemanyagtartályra, amelyek a hidrogént tárolják.
Közlekedés hidrogénnel
A hidrogénhajtás előnyeit eddig elsősorban buszokkal tesztelték, amelyeket a világ különböző pontjain – például Londonban, Münchenben, Szöulban, Tokióban, Pekingben vagy Sanghajban – már több mint 10 éve használnak a tömegközlekedésben. A teherszállítás további lehetőségeket nyújt a technológia közúti kihasználásához, mivel az üzemanyagcellás járművek hatótávolsága nagyobb, mint az újratölthető akkumulátoros elektromos autóké, egy töltéssel kb. 400-500 kilométert tudnak megtenni. Ráadásul a teletankoláshoz is elegendő 5-20 perc a jármű méretétől függően. A General Motors Electrovan nevű autója volt az első FCEV 1966-ban.
Csak egy példány készült el belőle, mivel az üzemanyagcella és a hidrogéntartályok a kisbusz első ülései mögötti teljes hátsó részt elfoglalták. A kísérleti autót egyrészt technológiai demonstrációnak szánta a GM, másrészt pedig figyelemfelkeltő akciónak az űrhajózási lázban égő világ számára, hiszen az űrprogramoknak is fontos technikai eszköze volt ez elektromos energiát termelő üzemanyagcella.
Azóta több gyártó is piacra dobta működő hidrogénhajtású modelljeit, melyek közül a legismertebb talán a Toyota Mirai, melyből már a második generáció gyártása zajlik, illetve a Hyundai Nexo, amelynek új verzióját jövőre tervezi bevezetni a koreai vállalat. A Hyundai 2023-ban várható Staria kishaszongépjárműve szintén hidrogénhajtással készül. A Peugeot e-Expert Hydrogen is ezt a kategóriát erősíti, melyből a legelső hidrogénüzemű szériamodell 2021 év végén gördült le a gyártósorról. A BMW iX5 hidrogénhajtású autó kisszériás gyártása ez év végén indulhat, míg a Honda jövő évre időzítette a Clarity FCV harmadik generációjának bevezetését, miután tavaly augusztusban leállította a második generációs modell gyártását. Az új autómodellek bevezetése remélhetőleg árcsökkentő hatással lesz a piacra, ami további ösztönzőt jelent a keresleti oldalon, illetve a járműfejlesztésekbe és a töltőállomásokba való beruházások szempontjából.
Európában több mint 220, világszerte pedig csaknem 700 hidrogéntöltő állomás található, így immár 33 országban lehet hidrogént tankolni. Magyarországon tavaly áprilisban adták át az első mobil hidrogén-töltőállomást a Linde Gáz Magyarország Zrt. budapesti telephelyén. A konténeres kialakítású töltési pont alkalmas targoncák, buszok, teherautók, illetve a magasabb töltési nyomást igénylő hidrogénüzemű személyautók feltöltésére is.
Egységben a hidrogéntechnológia elterjesztéséért
2017 elején alapították a jelenleg több mint 130 tagot számláló Hydrogen Council nevű szervezetet, amely a világ azon vezető energetikai, mobilitási, pénzügyi és egyéb szektorokat képviselő vállalatait tömöríti, amelyek a hidrogéntechnológiák fejlesztését, illetve mielőbbi széleskörű alkalmazásukat kívánják előmozdítani. Szintén a tiszta hidrogéntechnológiák elterjesztését szorgalmazza a European Clean Hydrogen Alliance azáltal, hogy összehozza a megújuló, illetve alacsony szén-dioxid-kibocsátású hidrogéntermelést, a különböző ágazatok keresletét, valamint a hidrogén szállítását és elosztását az egyes területek szereplőinek párbeszédén keresztül.
A 2020 júliusában létrehozott európai uniós kezdeményezés az ipar dekarbonizációjának felgyorsítását célozza az EU éghajlatváltozással kapcsolatos célkitűzéseivel összhangban. A szövetség tagjai évente kétszer találkoznak a Hidrogén Fórumon hat tematikus munkacsoportban, melyek lefedik a teljes hidrogén értékláncot, így a közlekedéssel és szállítmányozással kapcsolatos kérdésköröket is.
A Magyar Hidrogén és Tüzelőanyag-cella Egyesület 2011 nyarán alakult. A szervezet küldetése a hidrogén mint környezetkímélő energiahordozó és a hidrogéntechnológiák – különösen a tüzelőanyag-cellás technológiák – alkalmazásának magyarországi meghonosítása, térnyerésük elősegítése, távlati célja pedig a hidrogénközpontú energetika és közlekedés megvalósítása.
Magyarország Nemzeti Hidrogénstratégiájában a kormány hat prioritást élvező projektre összesen 105-135 milliárd forint közötti összeget szán, hogy bevezesse a tiszta hidrogént és a hidrogéntechnológiákat. A célok között szerepel a közlekedés karbonlábnyomának csökkentése elsősorban nehézgépjárművekre fókuszálva, ami üzemanyagcellával hajtott városi buszok, hulladékszállító járművek, illetve „zöld” kamionok bevezetését jelenti. A dokumentum 2030-ig 20 darab töltőállomás létesítését tartja szükségesnek 4800 hidrogénüzemű járművel számolva, ami évente 130 ezer tonnával csökkenthetné a szén-dioxid-termelést. A Zöld Busz program egyik első lépéseként hazánkban nemrég egy hónapig teszteltek egy Solaris Urbino 12 Hydrogen üzemanyagcellás autóbuszt, amelyet a Volánbusz üzemeltetett a Kőbánya-Kispest és Vecsés közötti vonalon. Ezzel Magyarországon is megindult a hidrogén-üzemanyagcellás buszokkal kapcsolatos közvetlen tapasztalatszerzés.
Hogyan tovább?
A Hydrogen Council szerint az üzemanyagcellás elektromos járművek (FCEV) és az akkumulátoros elektromos járművek (BEV) együttesen gyorsabban és olcsóbban valósíthatják meg a közlekedés környezeti terhelésének csökkentését, mint az egyik megoldás önmagában. A szervezet a McKinsey támogatásával közzétett tanulmánya a két technológia erősségének párhuzamos kiaknázásából származó előnyökre mutat rá. A jelentés hangsúlyozza, hogy az egyes régiók energiatermelő képességétől, illetve a kiszolgált járművek jellegétől függ, hogy hol miként kombinálják a két megoldást, de a világnak mindkettőre szüksége van minél hamarabb.
