Hibridiniai automobiliai buvo vienas pirmųjų žingsnių link alternatyvių pavarų, vėliau atsirado įkraunami hibridai, o dabar rinkoje vis labiau įsitvirtina vien elektra varomi modeliai. Šalia jų egzistuoja ir dar viena kryptis – vandenilio kuro elementų automobiliai. Nors pats veikimo principas skamba moksliškai, jį galima paaiškinti paprastai: tokie automobiliai elektrą gamina ne iš baterijoje sukauptos energijos, o iš vandenilio reakcijos kuro elementų bloke.
Kuro elementų sistemoje vyksta procesas, dažnai apibūdinamas kaip atvirkštinė elektrolizė. Paprastai tariant, į kuro elementų „stacką“ paduodamas vandenilis, o iš oro paimamas deguonis. Jiems reaguojant, pagaminama elektra, kuri maitina elektrinį variklį ir suka ratus. Iš išmetimo sistemos vietoje įprastų išmetamųjų dujų daugiausia pasišalina vanduo, todėl eksploatacijos metu anglies dioksido emisijos praktiškai neatsiranda.
Daugeliui vandens sudėtis pažįstama dar iš mokyklos chemijos: vanduo sudarytas iš dviejų vandenilio atomų ir vieno deguonies atomo. Įprastai vandenilį galima išgauti suskaidant vandenį elektra (elektrolizė), tačiau pačiame automobilyje dažniau naudojamas atvirkštinis kelias – vandenilis paverčiamas elektra per cheminę reakciją kuro elementuose. Vis dėlto kyla natūralus klausimas: kokie tokio sprendimo pliusai ir minusai, ypač turint omenyje, kad vandenilis yra lengvai užsiliepsnojanti duja?
Vandenilio kuro elementų automobilių privalumai ir trūkumai
Pagrindiniai privalumai
- Sklandi ir tyli eiga: kaip ir kiti elektromobiliai, kuro elementų automobiliai važiuoja tolygiai ir beveik be garso.
- Labai greitas „papildymas“: vandenilio bakų užpildymas paprastai trunka apie 5 minutes, todėl tai primena įprastą degalų pylimą.
- Didelis efektyvumas: tokio tipo automobilio energinis efektyvumas gali būti maždaug dvigubai geresnis nei standartinio benzininio variklio.
- Teoriškai gausūs ištekliai: energija gaunama iš vandenilio ir deguonies, o šių elementų aplinkoje netrūksta, todėl ilgalaikėje perspektyvoje tai siejama su potencialiai atsinaujinančiais šaltiniais.
Pagrindiniai trūkumai
- Ribota infrastruktūra: nors užpildymas trunka trumpai, reali problema yra vandenilio degalinių tinklas – jis kol kas labai menkai išvystytas.
- Neaiškūs priežiūros kaštai: plačiai pripažinta, kad dar trūksta ilgalaikės statistikos apie tokios pavaros priežiūros poreikius ir realias remonto išlaidas.
- Brangūs komponentai: sugedus kuro elementų blokui, jo keitimas gali kainuoti daug, todėl teoriškai sutaupytos išlaidos degalams gali greitai išnykti.
- Saugumo klausimai: vandenilis yra degus, todėl visuomet keliami papildomi reikalavimai sandarumui, slėginių talpų apsaugai ir visos sistemos saugai.
- Vandenilio kilmės problema: nors pats sprendimas siejamas su mažomis emisijomis eksploatacijoje, šiandien dalis vandenilio vis dar išgaunama iš iškastinių žaliavų, o gamybos metu gali būti išmetami dideli anglies dioksido kiekiai. Dėl to bendras poveikis aplinkai priklauso nuo to, kaip pagaminamas vandenilis.
- Vystomos „žaliojo“ vandenilio kryptys: gamintojai dirba ties mažai anglies dioksido generuojančiais vandenilio gamybos būdais, siekdami priartėti prie anglies dioksido neutralumo visame energijos cikle, o ne tik automobiliui važiuojant.
