Toyota mirai – za futuristični izlet v prihodnost je dovolj 5 kilogramov vodika

Tehnična popolnost, ki kaže obrise nove dobe. Človeštvo bo preprosto potrebovalo take avtomobile …

Vodik je najlažji element v kemijskem periodnem sistemu elementov. V stanju atoma je tudi najpogostejša kemična snov v vesolju. Na zemlji je večino vodika veznega v vodi in organskih spojinah. Naj vam na začetku priznamo: enodnevno druženje z avtomobilom, ki napoveduje prihodnost, nam je dalo misliti. Mirai je tehnični presežek, največja avtomobilska inovacija zadnjega desetletja. Po priusu, ki je leta 1997 začel hibridno revolucijo, je to avtomobil, ob katerem človek dejansko začne razmišljati o širšem pomenu energije.

Do leta 2050 naj bi populacija človeštva narasla na 9,6 milijarde in skoraj nemogoče si je predstavljati kakšne količine energije bo goltala zgolj mobilnost te civilizacije. Vztrajati le na fosilnih gorivih vodi v onesnaženje neslutenih razsežnosti. Posledice aktualnega prikrivanja dejanskega vpliva na okolje so le ene od dokazov, da je zadeva še kako resna.

Proizvodnja vodika seveda tudi zahteva energijo, saj elementarni vodik (atom), ki ga je v naravi na pretek, ne žene gorivnih celic, mora biti predelan v gorivo. A to najlažjo in najmanjšo molekulo energije H2 se da pridelati tudi s pomočjo sonca, vode, vetra, biomase iz obnovljivih virov torej.

Po dobrih 200 kilometrih, po večeru, preživetem v družbi glavnega Toyotinega inženirja Yoshikazua Tanake, ki je vodil razvoj tega avtomobilskega posebneža, si upamo brez slabe vesti ob sočasnem priznanju, da je tehnika na nas naredila vtis, trditi, da Toyota znova ima pogum gledati dlje. Ni edina, ki razvija in uporablja gorivne celice. A je trenutno edina, ki je z veliko serijo ob relativno skromni in dragi tehnologiji infrastrukture odločno stopila na negotovo pot, ki verjetno še kar nekaj časa ne bo prinesla želenega poslovnega rezultata.

V toyoti mirai je večino funkcij mogoče upravljati prek elektrostatične upravljalne plošče klimatske naprave tako, da se prsti le nežno dotaknejo ploskega zaslona. Toyota je mirai razvila z osredotočenostjo razvoja vozil za prihodnje stoletje, kar pomeni, da mirai postavlja temelje razvoja vseh novih modelov z dodano vrednostjo energije in ekologije.

Menimo, da energija, ki jo človeštvo že več kot stoletja uporablja za vrtenje koles vseh dimenzij, še nikoli v zgodovini mobilnosti ni bila tako učinkovito speljana na asfalt kot v toyoti mirai. Če upoštevamo direktni prenos energije iz vetrne elektrarne na kolesa tega avtomobila, so energetske izgube kljub dvojni konverziji energije – elektrika za proizvodnjo vodika in vodik za proizvodnjo elektrike – še vedno razmeroma ugodne: zgolj 30- do 40-odstotne.

Vodik kot vir energije ni novost, saj ga človeštvo uporablja že od industrijske revolucije dalje. V današnjem času ga vsako leto obliki goriva na svetu proizvedejo okoli 50 milijonov. Dovolj, da bi na cestah lahko že danes bilo nič manj kot 250 milijonov toyot mirai in vsak njihov voznik bi na leto lahko prevozil okoli 20 tisoč kilometrov. Samo predstavljate si, koliko izpustov bi prihranili ozračju, če računate, da bi namesto ogljikovega dioksida taka flota vodikovih avtomobilov pridelala kar 35 milijard litrov vode oziroma 35 milijonov kubičnih metrov vode.

Vožnja, v kateri namesto strupenih plinov nastaja voda, gorivo življenja

Mirai je velik in težak avtomobil. Glede na skoraj petmetrsko dolžino, ki sovpada denimo z merami premium limuzin (denimo audija A6, BMW serije 5 …), ima pravzaprav majhen prtljažnik, pa zaradi zasnove kompleksnega pogona tudi sedež manj, le štiri torej, in njegova končna hitrost ne preseže 200 kilometrov na uro, pospešek pa je malce pod desetimi sekundami. Kilogram njegovega goriva, s katerim ob zmerni vožnji prevozi sto kilometrov, je v Hamburgu stal 9,5 evra, kar je tako, kot da bi v Slovenji vozili ne ravno najbolj varčnega dizla s porabo okoli 8,4 litra na sto kilometrov.

Ne sliši se nič kaj posebnega, kajne?

Pa ni tako, verjemite. Že zaradi tega ne, ker ni onesnaženja s plini in hrupom. Tisti hip, ko se sedete vanj, ko pogled objame s futurizmom prežeto notranjost, predvsem pa trenutek, ko se avtomobil brez vsakršnega tresljaja in stresanja zgane, kot da bi v jadra ujeli veter, začne um dojemati, da se peljete v prihodnost. Mirai je izredno uglajen, udoben, stabilen, vozno povsem preprost in nenaporen ter res odlično skriva kilograme. 113 kilovatov in 335 njutonmetrov je električnih, sunek je hipen, avto se zgane brez oklevanja in ja, kolesa vedno žene elektrika.

Na nemški avtocesti smo ga na območju brez omejitve hitro po merilniku spravili do hitrosti 182 kilometrov na uro. Navkljub visoki hitrosti pa skoraj popolna tišina, spokojnost, kot da bi prek riževih polj pod goro Fudži drveli v japonskem hitrem vlaku, izjemno res. Tako uglajeno vozniško izkušnjo ponujajo le tisti najdražji avtomobili.

Brez izpuha, le droben curek vode in luža pod avtomobilom

Potem pa smeh. Avto seveda nima izpuha. Stikalo H20 izpusti vodo, ki nastaja v procesu proizvajanja električne energije v gorivnih celicah. Pod zadnjim delom avtomobila se zasliši curek vode, čiste, z njo brez težav v poletnem jutru zalijete trato. V tistem trenutku pride zavedanje, spoznanje, da ste ravnokar vozili avtomobil, ki ga poganja čista energija, materija vesolja, pri kateri namesto strupenih plinov nastaja voda, gorivo življenja, vsakih sto prevoženih kilometrov se v rezervoar nateče okoli osem litrov čiste vode. To potem ni več vožnja, to je ep, potovanje v prihodnost.

Inženirja Tanako vprašamo, kaj bi bilo, če bi jo prestregli in popili. Z nasmehom nam odgovori: "Vodo smo dali v analizo. Ne vsebuje nobenih toksičnih snovi ali kemikalij. Verjetno ni najboljšega okusa, verjetno nekaj podobnega kot kondenz, ki nastane pri delovanju klimatske naprave. Zato vam pitje odsvetujem. Sicer pa je čista, tako da jo lahko izpustite kjerkoli, tudi na vrtu, trati …"

Pri tem naj dodamo, da nas je zamikalo, da bi poizkusili, kot je to naredil novinar na Danskem. V sili, morda na kakšni odročni cesti, bi taka voda za marsikaj prišla prav, tudi za privez duše:

56 kilogramov visoke tehnologije, kjer iz vodika in kisika nastane električna energija

Toyota mirai ima vgrajen najnovejši sistem gorivnih celic, ki doseže največjo moč 114 kilovatov (155 "konjev"). Proizvodnja električne energije je v tem skladu s 370 celicami skupne prostornine 37 litrov še učinkovitejša zaradi kanalov, razporejenih v strukturi izjemno fine tridimenzionalne titanove mreže, prve tovrstne na svetu.

S to novo zasnovo so japonski inženirji uspeli v primerjavi z gorivnimi celicami iz nerjavečega jekla iz leta 2008 za kar 43 odstotkov zmanjšati prostornino jedra gorivnih celic, za 48 odstotkov so zmanjšali težo takega sklada, ki tehta 56 kilogramov, in za 26 odstotkov povečali moč svojih gorivnih celic. Električna energija se na površini membran teh celic zadnje generacije proizvaja izredno enakomerno.

Bistvo te kompaktne zasnove gorivnih celic pa je visoka zmogljivost, saj se enota ponaša z največjo gostoto moči na svetu, ki znaša 3,1 kilovata na liter prostornine gorivnih celic. Ta je denimo 2,2-krat večja (1,4 kilovata na liter) kot pri prejšnjem Toyotinem modelu FCHV.

O izzivu izdelave same titanove superstrukture pa nam je glavni inženir, oče toyote mirai Yoshikazu Tanaka povedal: "Tovrstna mikrostruktura iz titana mora biti narejena res zelo natančno in previdno, da sta zagotovljeni ustrezna kakovost in učinkovitost naših gorivnih celic."

Mirai bi v Sloveniji zagotovo našel kupce, a bi za zdaj ostal brez energije

Ob doživeti vožnji in povsem preprostem polnjenju na vodikovi črpalki sredi Hamburga, ki se je z mrežo vetrnih elektrarn kot virom energije za pridelavo vodika, bodočega pomembnega energenta mobilnosti, mesta z enotno podporo gospodarstva ter politike lotil načrtnega zniževanja izpustov v prometu, smo seveda najprej pomislili na to, kdaj bi lahko tak avtomobil ljudje vozili tudi v Slovenji.

66 tisoč evrov je cena, ki je tudi pri nas sprejemljiva za marsikatero podjetje, ki se ukvarja z visoko tehnologijo in svoj videz gradi tudi na odnosu do okolja. Glede na število tesel S na naših cestah pa je tudi med vozniki očitno kar precej vizionarjev, ki bi bili nedvomno pripravljeni odšteti zahtevano vsoto za avtomobil prihodnosti, ki je v resnici zelo dober.

"Če me vprašate, ali bo v prihodnosti glavni vir energije v prometu vodik, bi v tem trenutku težko rekel da. Vsi skupaj se bomo morali potruditi za razvoj vodikovih tehnologij in vložiti v infrastrukturo. Največji izziv bo torej omrežje polnilnic, vodikovih črpalk. Za zdaj ima svet na voljo še kar nekaj zalog klasičnih energentov, kar pomeni, da so bencinske črpalke še vedno veliko preprostejše za oskrbo z energijo kot pa vodikova črpalka (vsaka stane 1,5 milijona evrov, op. p.) z visokimi tlaki polnjenja," pove glavni inženir Yoshikazu Tanaka. Imamo pa težavo. Najverjetneje ga kar nekaj časa še ne bo v Slovenijo. Razlog? Infrastruktura. Edina črpalka, na kateri je v Sloveniji mogoče dobiti vodik, v Lescah trenutno ne deluje, na Petrolu so nam oskrbo z vodikom pojasnili z naslednjim besedami:

"Prva demonstracijska vodikova polnilnica je umeščena na bencinskem servisu Lesce, med drugim tudi zaradi napovedi občine Bled o uvedbi avtobusa, gnanega na vodik. Projekt je trenutno v mirovanju. Demonstracijsko vozilo partnerja CONOT pa je porabilo nekaj deset kilogramov vodika. S polnilnico smo se uvrstili na zemljevid držav Evropske unije, ki omogočajo polnjenje z vodikom gnanih vozil po Evropi. V prihajajočih mesecih bomo izvedli preventivno vzdrževanje in jo pripravili za prva vozila, ki jih na trgu pričakujemo v letu 2016. Od avtomobilskih trgovcev pričakujemo najave o vozilih, da bo tudi oskrba lahko potekala nemoteno."

Četudi bo črpalka na Gorenjskem kmalu spet aktivna, pa je njen polnilni tlak za mirai pač preprosto prenizek, saj s 150 bari v rezervoar ne bi spravili dovolj vodika za uporaben domet.

Oče toyote mirai glavni inženir Yoshikazu Tanaka za Siol.net o prihodnosti vodika: odprli smo 5680 patentov!

Petrol: Napovedovanje evergije za 50 let naprej je precej nesmotrno, čeprav tako komunicira tudi EU.

Dejstvo je, da sta se avtomobilski svet in svetovna mobilnost v najširšem pomenu besede znašla na razpotju novih energij prihodnosti. Fosilna goriva ob hitrem razvoju civilizacije postajajo omejena, njihov velika poraba pa je že davno postala resen okoljski problem. Toyota mirai je v praksi preizkušen dokaz, da se kolesa učinkovito vrtijo tudi onstran dizelskega in bencinskega sveta. V to smo se prepričali za volanom.

Prav zato nas še toliko bolj zanima, kako o vzdržni mobilnosti in okolju razmišljajo pri našem energetskem velikanu Petrolu, ki ima ob slovenskih cestah postavljeno največjo mrežo bencinskih servisov in bo kot tak tudi po tistem, kar nam je povedal glavni japonski inženir za vodik, vpet v sooblikovanje novih energij v prometu. Petrol smo zato povprašali, kaj podjetje razume pod pojmom vzdržna mobilnost in kakšni so načrti glede energetske oskrbe slovenskega prometa v prihodnje:

"Z demonstracijskim projektom smo pridobili številna znanja in začeli ter še oblikujemo normativno okolje za alternativna goriva in infrastrukturo v Sloveniji, ki je bila prej še v zelo začetnem stanju. Tudi nova uredba o obvezni rabi alternativnih goriv v transportu predvideva vodik kot enega izmed obveznih pogonskih goriv. Na naših bencinskih servisih se bo mogoče oskrbeti s sodobnimi fosilnimi tekočimi gorivi, z dodatki, ki omogočajo efektivno delovanje Euro 6 motorjev z notranjim izgorevanjem, ki so praktično brezdimni, z elektriko, ki bo morala biti v čim večjem deležu iz obnovljivih virov, s CNG, predvsem za tovorni promet in seveda tudi z vodikom.

Trajnostna mobilnost ali vzdržna mobilnost ima večplastni pomen. V javnem sektorju to pomeni čim širšo uporabo javnih prevoznih sredstev, gnanih na energijo, ki ima nizek ali brezogljični odtis. Na ravni osebnega transporta pa to pomeni varčno rabo energentov za transport in zmožnost čim širše uporabe vozil, gnanih na nizkogljične energente s kar se da veliko avtonomijo. Napovedovanje za 50 let naprej je precej nesmotrno, čeprav ga komunicira tudi EU .

Zagotovo bomo oblikovali strategije, ki bodo vključevale energente, za katere bo potrošnik pripravljen in ki jih bo zmogel kupovati, vse drugo so zgolj napovedi. Bodočo tehnologijo bomo torej prilagajali zahtevam tržišča. Petrol tudi sledi strategijam trajnostne mobilnosti in s tem povezanega razvoja potrebne infrastrukture, smernicam Evropske unije in slovenske zakonodaje."