W 1997 roku Toyota wprowadziÅ‚a na rynek Priusa – pierwszy seryjnie produkowany samochód hybrydowy. ByÅ‚a to rewolucja, która rozbudziÅ‚a gorÄ…cÄ… dyskusjÄ™, choć z punktu widzenia kierowcy niewiele siÄ™ zmieniÅ‚o – samochód nie byÅ‚ Å‚adowany z gniazdka, do baku wlewaÅ‚o siÄ™ benzynÄ™, a prowadzenie wyglÄ…daÅ‚o tak samo jak jazda konwencjonalnym samochodem z automatycznÄ… bezstopniowÄ… skrzyniÄ… biegów. Różnica polegaÅ‚a na tym, że samochód pracowaÅ‚ ciszej i spalaÅ‚ bardzo maÅ‚o paliwa. Potem przyszÅ‚y kolejne rozwiÄ…zania – auta elektryczne, hybrydy typu plug-in, a w koÅ„cu także samochody na wodorowe ogniwa paliwowe. 

Samochody elektryczne

PomysÅ‚ na samochód elektryczny jest tak stary, jak historia motoryzacji – pierwszy seryjny samochód elektryczny zbudowaÅ‚ w Londynie Thomas Parker w roku 1884, rok przed powstaniem spalinowego trójkoÅ‚owca Karla Benza. Jednak 100 lat temu samochody elektryczne przegraÅ‚y konkurencjÄ™ z autami spalinowymi ze wzglÄ™du na dużą masÄ™ baterii, dÅ‚ugi czas jej Å‚adowania i maÅ‚y zasiÄ™g. Od tamtej pory pomimo rozwoju technologii nie udaÅ‚o siÄ™ tych problemów do koÅ„ca rozwiÄ…zać. Ograniczenia wynikajÄ…ce ze sprawnoÅ›ci akumulatorów, czasu Å‚adowania i zasiÄ™gu powodujÄ…, że samochody elektryczne wciąż stanowiÄ… niszÄ™. NapÄ™d elektryczny może być natomiast wygodnym rozwiÄ…zaniem dla maÅ‚ych miejskich aut poruszajÄ…cych siÄ™ na niewielkich dystansach. Budowa wiÄ™kszych samochodów elektrycznych jest oczywiÅ›cie możliwa, lecz rozmiar akumulatorów potrzebnych do ich zasilania oraz czas Å‚adowania powodujÄ…, że korzystniejsze okazujÄ… siÄ™ inne technologie.

Hybrydy plug-in

Samochody hybrydowe z możliwoÅ›ciÄ… doÅ‚adowywania akumulatora z sieci energetycznej sÄ… obecne na rynku od 2010 roku. RozwiÄ…zanie to jest sposobem na poÅ‚Ä…czenie zalet aut hybrydowych i elektrycznych. ZasiÄ™g kilkudziesiÄ™ciu kilometrów w trybie elektrycznym po doÅ‚adowaniu akumulatora z gniazdka sprawia, że w codziennej eksploatacji samochód sÅ‚uży za auto elektryczne, czyli bardzo tanie w eksploatacji i nieemitujÄ…ce spalin. JeÅ›li jednak energia naÅ‚adowana z sieci energetycznej siÄ™ wyczerpie, samochód przeÅ‚Ä…cza siÄ™ w tryb spalinowo-elektryczny. DziÄ™ki temu kierowca nie musi siÄ™ obawiać, że po wyczerpaniu baterii samochód zostanie unieruchomiony.

Samochody wodorowe

Ogniwa paliwowe to zupeÅ‚nie nowy sposób na pozyskiwanie energii, który dziaÅ‚a na innej zasadzie niż silnik spalinowy czy akumulator. Zestaw ogniw na bieżąco wytwarza prÄ…d, który zasila silnik elektryczny. Atomy tlenu i wodoru Å‚Ä…czÄ… siÄ™ w obecnoÅ›ci katalizatora w czÄ…steczki wody, uwalniajÄ…c elektrony. Proces ten jest znacznie wydajniejszy niż tradycyjne spalanie wodoru.

Badania nad ogniwami paliwowymi trwajÄ… od koÅ„ca XX wieku. Obecnie na rynku dostÄ™pne sÄ… 3 samochody wodorowe, a wielu producentów prowadzi prace nad kolejnymi modelami. NapÄ™d wodorowy jest już wykorzystywany także na kolei, w transporcie miejskim (autobusy) oraz w wózkach widÅ‚owych. W przyszÅ‚oÅ›ci na drogi wyjadÄ… ciężarówki na ogniwa paliwowe. Prowadzone sÄ… także badania nad samolotami napÄ™dzanymi ciekÅ‚ym wodorem.

Wodór a niezależność energetyczna

Wodór jest najbardziej powszechnym pierwiastkiem na Å›wiecie i można go pozyskiwać z wielu różnych źródeÅ‚ kilkoma metodami. Jako gaz przemysÅ‚owy jest już powszechnie produkowany i wykorzystywany m.in. w zakÅ‚adach chemicznych, a nawet w niektórych elektrowniach wÄ™glowych! JednoczeÅ›nie roÅ›nie liczba samochodów na ogniwa paliwowe na drogach caÅ‚ego Å›wiata. 

W obliczu wyczerpujÄ…cych siÄ™ zÅ‚óż naftowych przyszÅ‚ość motoryzacji zależy od alternatywnych sposobów zasilania samochodów. Wodór stanowi bardzo korzystnÄ… i uniwersalnÄ… alternatywÄ™ dla ropy. Może być produkowany lokalnie w każdym kraju, zarówno w przydomowych urzÄ…dzeniach, jak i na skalÄ™ przemysÅ‚owÄ…. Do jego pozyskiwania może posÅ‚użyć woda, metan, biomasa, odpady komunalne i rolne oraz energia z dowolnego źródÅ‚a, także odnawialna lub geotermalna. Instalacje do produkcji wodoru wraz ze zbiornikami stanowiÄ… bardzo wygodny sposób na przechowywanie nadwyżek energii w czasie spadku zapotrzebowania oraz na jej Å‚atwe odzyskanie w okresach szczytu. 

Dobrym przykÅ‚adem racjonalnego wykorzystania energii z wykorzystaniem technologii wodorowej jest urzÄ…dzenie uruchomione niedawno na stacji Shell przy obwodnicy Londynu. Jest to elektrolizer wody, który wÅ‚Ä…cza siÄ™ automatycznie, kiedy w sieci pojawia siÄ™ nadwyżka zielonej energii. Wyprodukowany w nim wodór jest magazynowany w zbiorniku, a nastÄ™pnie tankowany do samochodów klientów stacji.

Japonia zamierza korzystać z ogniw paliwowych i elektrolizerów na dużą skalÄ™ do zasilania biur i mieszkaÅ„. Co wiÄ™cej, każdy samochód na ogniwa paliwowe może peÅ‚nić rolÄ™ przydomowej elektrowni, stanowiÄ…c źródÅ‚o zasilania podczas awarii sieci energetycznej nawet przez tydzieÅ„. W tym roku Toyota rozpoczęła także sprzedaż seryjnego autobusu FC Bus, który zostaÅ‚ wÅ‚Ä…czony do floty autobusów miejskich. W sytuacji kryzysowej, np. w razie naturalnej katastrofy, nowe pojazdy bÄ™dÄ… peÅ‚niÅ‚y rolÄ™ akumulatorów zasilajÄ…cych centra zarzÄ…dzania kryzysowego, oÅ›rodki ewakuacji oraz szpitale.

WÅ‚adze Japonii rozumiejÄ…, że wodór pozwala uniezależnić paÅ„stwo od ropy i gazu oraz od zewnÄ™trznych dostawców źródeÅ‚ energii. PaÅ„stwa, które oprÄ… swojÄ… gospodarkÄ™ na tym rozwiÄ…zaniu, stanÄ… siÄ™ samowystarczalne energetycznie. BÄ™dzie to dla nich ogromny krok naprzód, tak pod wzglÄ™dem gospodarczym, jak i politycznym. 

Wodór a bezpieczeÅ„stwo

Samochody na wodór sÄ… znacznie bezpieczniejsze niż konwencjonalne auta spalinowe. Toyota Mirai przeszÅ‚a pomyÅ›lnie bardzo rygorystyczne próby zderzeniowe. Badania objęły nawet strzelanie do zbiorników z wodorem z broni palnej, zderzenie z ciężarówkÄ… oraz celowe rozszczelnienie zbiornika i zapalenie ulatniajÄ…cego siÄ™ wodoru. UdowodniÅ‚y one, że spalajÄ…cy siÄ™ wodór nie zagraża pasażerom auta i nie uszkadza pojazdu. Najlżejszy pierwiastek we wszechÅ›wiecie unosi siÄ™ w postaci wÄ…skiego sÅ‚upa, dlatego pÅ‚omieÅ„ nie obejmuje kabiny pasażerskiej, tak jak to ma miejsce w przypadku zapalenia siÄ™ benzyny.