Toyota jest jednym z liderów w budowie samochodów napędzanych ogniwami paliwowymi. Wkrótce światło dzienne ujrzą jej najnowsze projekty – autobus oraz pojazd ciężarowy wykorzystujące tę technologię. Czy to szansa na przełom w branży?

Wodór i tlen zamiast diesla

Przyjazne dla środowiska technologie są melodią przyszłości w motoryzacji. Niedawno informowaliśmy o ambitnych planach firmy Tesla, która zamierza wyprodukować samochód ciężarowy z napędem całkowicie elektrycznym. Swoje plany wobec rynku ciężarowego ma również inny producent, kojarzony dotąd niemal wyłącznie z pojazdami osobowymi. Toyota ma już za sobą zakończoną sukcesem budowę auta napędzanego ogniwami wodorowymi. Zaprezentowany dwa lata temu model Mirai może się pochwalić zasięgiem do 700 km oraz niemal zerowym poziomem emisji zanieczyszczeń. Teraz przyszła pora na większe wyzwanie. W przyszłym roku japoński koncern pokaże napędzany ogniwami autobus FC Bus, a prawdopodobnie rok później pojazd ciężarowy.

Czym są ogniwa paliwowe?

Ogniwa paliwowe wytwarzają energię, będącą efektem procesu utleniania dostarczanego do nich paliwa. Tym paliwem w przypadku zastosowań w motoryzacji są wodór oraz tlen. Efektem ubocznym procesu jest jedynie para wodna, która jest obojętna dla środowiska naturalnego. Pojazdy wykorzystujące ten rodzaj napędu są więc maksymalnie ekologiczne. Problemem jest jednak pozyskanie wodoru, niezbędnego do zasilania ogniw. Wytwarza się go poprzez elektrolizę, czyli w tym przypadku rozkład zawierających go związków chemicznych lub w procesie tzw. reformingu parowego. Podczas reformingu emitowany jest dwutlenek węgla, jednak jego szkodliwość ze względu na występowanie tylko w miejscu produkcji łatwo ograniczyć.

Dlaczego dotąd ogniwa paliwowe wykorzystujące wodór nie były stosowane na szeroką skalę w motoryzacji? Problemem jest przede wszystkim sprawność wodoru jako paliwa. Jest ona stosunkowo duża tuż po wyprodukowaniu, jednak poddany działaniu ciśnienia (niezbędne do przechowywania go, np. na stacjach paliw) pierwiastek traci ją stopniowo. Ogniwa paliwowe są wciąż mniej wydajne niż silniki spalinowe, jednak trwają prace nad ich udoskonaleniem. Kolejny mankament to koszty. Zarówno produkcja wodoru, jak i samych ogniw to dziś wymagająca bardzo dużych nakładów inwestycja.

Ciężarowa Toyota

Problem kosztów mógłby zostać zmarginalizowany, jeśli pojazdy napędzane ogniwami wodorowymi rozprzestrzeniłyby się na szeroką skalę. Szansą dla tej technologii może być transport. Szacuje się, że współcześnie wykorzystywane ciężarówki odpowiadają za jedną czwartą całkowitej emisji zanieczyszczeń przez pojazdy. Niektóre kraje zamierzają w krótkim czasie wprowadzić programy, których celem będzie motoryzacyjny zwrot w stronę odnawialnych źródeł energii i technologii niskoemisyjnych.

Toyota uważa, że komfort korzystania z ogniw wodorowych może być porównywalny z silnikami spalinowymi, przy ogromnych korzyściach pod względem wydajności, ochrony środowiska i dywersyfikacji źródeł energii. Czy tak będzie także w przypadku pojazdu ciężarowego? Najważniejsze pytania zadawane przed premierą dotyczą ładowności pojazdu oraz jego zasięgu. Pierwszych wskazówek w tym temacie dostarczy nam autobus na ogniwa wodorowe, który japoński producent pokaże już w przyszłym roku.

Na początku 2017 roku Toyota rozpocznie sprzedaż autobusów Toyota FC Bus napędzanych wodorowymi ogniwami paliwowymi. Producent planuje wprowadzić do użytku ponad 100 takich pojazdów przed Igrzyskami Olimpijskimi w Tokio w 2020 roku.

Wejście na rynek ciężarowy Tesli, Toyoty czy innych firm specjalizujących się w innowacyjnych technologiach może zachwiać dotychczasową pozycją potentatów takich jak Mercedes-Benz, Volvo Trucks, MAN czy Scania. Rynkowi giganci nie zamierzają jednak spoczywać na laurach i samodzielnie przygotowują się na nadchodzący wielkimi krokami kres diesla.