Modrý športiak na vodíkový pohon, ktorý na svetovej výstave EXPO 2020 v Dubaji predstavilo Slovensko, vzbudil záujem. Vybavený je jedinečnou nádržou, ktorú vyvinuli odborníci z Technickej univerzity v Košiciach (TUKE) v spolupráci s inovatívnymi slovenskými firmami.
Zatiaľ ide však iba o koncept, teda nepojazdný model, na ktorom sa ukazujú niektoré nové technológie. Spolu s konceptom vodíkového autobusu však Slovensko ukazuje, že má ambíciu stať sa jedným z lídrov vo vývoji a využívaní vodíkových technológií v cestnej doprave.
Základnou výhodou využitia vodíka v doprave je nulová produkcia emisií pri jeho reakcii v palivovom článku. Športiak, ako aj autobus sú vybavené nízkotlakovými metal hydridovými nádržami.
Tento koncept skladovania vodíka si vyžaduje inteligentný manažment teploty, ktorý teplo nielen odoberá, ale aj dodáva. Hlavnou výhodou tohto riešenia je vysoká bezpečnosť a relatívne nízka energetická náročnosť skladovania v porovnaní s vysokotlakovými zásobníkmi.
"Autobus je kompletne funkčný a zajtra môže byť nasadený. Dúfam, že ešte v tomto volebnom období budeme mať na Slovensku jedno stredne veľké mesto, kde sa nám podarí nahradiť vodíkovými autobusmi miestnu mestskú hromadnú dopravu," povedal minister hospodárstva Richard Sulík.
Slovenský Zväz automobilového priemyslu (ZAP SR) je ohľadom využívania vodíkových technológií v oblasti mobility a automobilového priemyslu na Slovensku opatrnejší.
"Súčasný stav vývoja a efektivity technológií vodíkových pohonov nie je na takej úrovni, aby bola pripravená na masové využívanie," hovorí Ján Pribula, generálny sekretár ZAP SR, podľa ktorého sa aktuálne javí v automobilovom priemysle omnoho efektívnejšie elektrickú energiu priamo "natlačiť" do batérií.
V prípade, že sa efektivita vodíkových technológií zvýši, v prípade, že na výrobu vodíka sa použijú obnoviteľné zdroje energie, dá sa podľa neho očakávať masovejšie uplatnenie v rôznych módoch dopravy. Kde však v tom čase bude vývoj batériových technológií, aké budú dojazdy, nabíjací čas a podobne sa dá len ťažko predvídať.
"To všetko bude ovplyvňovať uplatnenie vodíka v automobilovej doprave, predovšetkým rozsah jeho využitia v osobných automobiloch," hovorí Pribula.
Vodíkový autobus
Prvý slovenský prototyp vodíkového autobusu vyrobila firma Rošero P zo Spišskej Novej Vsi na východnom Slovensku v spolupráci so Strojníckou fakultou TUKE. V pôvodne elektrickom autobuse nahradili časť elektrických batérií nádržami či zásobníkmi na vodík, ktorý sa potom využíva ako hlavný zdroj energie na pohon elektromotora.
Vodík je vtláčaný do zásobníka naplneného práškovou kovovou zliatinou pod tlakom jeden až tri megapascaly (MPa). Keďže vodík je chemicky viazaný priamo v štruktúre materiálu, nepodieľa sa na zvyšovaní tlaku v zásobníku a pracovný tlak sa pohybuje maximálne na hodnote tri MPa, vysvetľuje výkonný riaditeľ spoločnosti Rošero P Dalibor Dravecký.
V súčasnosti sa vo vozidlách vodík skladuje pri tlakoch od 35 MPa do 70 MPa. Takéto tlaky predstavujú nebezpečenstvo výbuchu pri prerazení skladovacej nádoby. Jedinečná technológia použitá v prototype autobusu tomuto riziku predchádza.
Rošero P chce obrovské množstvo poznatkov, ktoré nazbierali pri vývoji prototypu autobusu, využiť v krátkom čase v sériovej výrobe.
Koncept vodíkového športiaka MH2
Úlohou konceptu auta (concept car), ktoré ešte nie je plne funkčným prototypom, je ukázať možnosti budúcich technológií, ktoré budú aplikované v praxi v najbližších rokoch. MH2 je prvý koncept slovenského vodíkového auta. Spoločne ho vytvorili Strojnícka fakulta Technickej univerzity Košice a Matador Group a je tak ukážkou efektívnej spolupráce medzi akademickým prostredím a súkromným domácim sektorom.
Podobu futuristického športového auta mu dal dizajnér Branislav Maukš, ktorý okrem iných významných automobiliek pracoval aj pre Ferrari. Zrýchlenie z 0 na 100 km/h by MH2 malo dosiahnuť za štyri sekundy. Maximálna rýchlosť vodíkového konceptu je približne 250 km/h.
"Samotný tvar MH2 je veľmi aerodynamický a svojou muskulatúrou pripomína štartujúceho atléta na štartovom rošte. Športový koncept MH2 symbolizuje jedinečný, funkčný dizajn, ktorý v prípade hydrogen concept car-u umožňuje dosiahnutie koeficientu odporu pod hodnotu 0,2, čo predlžuje samotný dojazd vozidla," hovorí Branislav Maukš.
V skupine Matador už dlhodobo veria vodíkovému pohonu a sám Štefan Rosina, prezident spoločnosti Matador Group, je veľkým fanúšikom vodíka, lebo ho považuje za jeden z úspešných alternatívnych pohonov v mnohých dopravných prostriedkoch.
"V Matador Group sme mali už niekoľko rokov ambíciu vytvoriť vlastné auto," hovorí Rosina s tým, že prelomové veci vznikajú často v spolupráci. "Sme radi, že tento vodíkový koncept MH2 sme zostrojili s TUKE - Strojníckou fakultou, pretože sme cítili spoločnú ambíciu, ktorú pociťovalo veľké množstvo šikovných ľudí na oboch stranách."
Vodíkový pohon by podľa Matador Group mohol byť využívaný aj v kamiónoch, vlakoch, lodiach, ale aj v lietadlách.
Vodíkový výskum a vývoj v Košiciach
Technická univerzita v Košiciach sa vývoju vodíkových technológií venuje už približne desať rokov.
"Začali sme vyvíjať vlastné nízkotlakové zásobníky, ktoré sú využité aj v autobuse, aj v MH2. Nie sú úplne identické, ale principiálne sú podobné," hovorí Tomáš Brestovič, ktorý sa vodíkovým technológiám na TUKE venuje od samého začiatku s tým, že vodíková technológia v MH2 je funkčná.
Vyvíjajú nové typy zliatin na uchovávanie vodíka a vyvíjajú také technické riešenia technológie zásobníkov, aby chemická reakcia na uskladnenie a potom na odoberanie vodíka zo zásobníka bola dostatočne rýchla. Ich ideou je vyvíjať metal hydridové zásobníky v modulovej skladbe, aby tak boli použiteľné aj pre dron, ako aj pre vlak.
Tento projekt je spolufinancovaný Európskou úniou prostredníctvom grantu Európskeho parlamentu. Tento článok odráža výlučne názory autorov a Európsky parlament nenesie žiadnu zodpovednosť za použitie obsiahnutých informácií.Zatiaľ čo nízkym tlakom, pri ktorom nádrže pracujú, eliminovali jednu z nevýhod vodíka, teda výbušnosť, sú tu ďalšie nevýhody, ktoré bude treba vyriešiť. Tými sú v súčasnosti relatívne nízka účinnosť vodíkového pohonu a vysoká hmotnosť zásobníkov.
"Vodíkové technológie majú budúcnosť, ale potrebujú čas," hovorí Juraj Sinay, koordinátor vodíkových technológií na Slovensku a profesor na Technickej univerzite v Košiciach. Nedostatky či nevýhody existujúcich vodíkových technológií vníma ako výzvu pre vedcov a vývojárov. "Rozhodujúce je to, že chceme mať bezemisnú spoločnosť a dnes neexistuje žiadny iný prvok ako nosič energie a sčasti aj ako zdroj energie, ktorý by bol klimaticky taký neutrálny ako vodík."
