HydroGen 1

Dnes si povíme něco o technologii palivových článků. Následující text se zabývá konceptem HydroGen 1 firem Opel a General Motors, které v něm vidí klíč k mobilitě příštích generací při využití vodíku a technologie palivových článků. Článek je trochu delší než je obvyklé, důvod je jednoduchý – palivové články je technologie zajímavá, ale složitá.
HydroGen 1
Dnes si povíme něco o technologii palivových článků. Následující text se zabývá konceptem HydroGen 1 firem Opel a General Motors, které v něm vidí klíč k mobilitě příštích generací při využití vodíku a technologie palivových článků. Článek je trochu delší než je obvyklé, důvod je jednoduchý – palivové články je technologie zajímavá, ale složitá.

Dosavadní výsledky na jejich cestě za pohonem budoucnosti zhmotňuje koncept HydroGen l, plně funkční prototyp technicky vycházející z populárního velkoprostorového modelu Opel Zafira. Tento pětisedadlový experimentální automobil je poháněný třífázovým elektromotorem o výkonu 55 kW/75 k, který mu dokáže udělit rychlost až 140 km/h.

Elektrický proud se vytváří v sadě palivových článků, do kterých se řízeně dodává vodík. Do doby, než bude vybudována taková infrastruktura plnicích stanic, která by byla schopná dostatečně pokrývat poptávku po palivu - vodíku, vidí Opel a GM řešení v palubních reformátorech, ve kterých se bude vodík získávat z benzinu.

Palivové články konceptu HydroGen 1 neprodukují žádné znečišfující odpadní látky. Prototyp HydroGen 1 byl vyvinutý v Globálním centru alternativních pohonů (Global Alternative Propulsion Center - GAPC), které založily firmy Opel a GM v roce 1998 a které dnes v Německu a v USA zaměstnává na 250 špičkových odborníků. Ti maj í přístup k výsledkům téměř čtyřicetiletých unikátních výzkumů společností Opel a GM v oblasti problematiky elektrických pohonů automobilů a vývoje palivových článků.

Představením konceptu HydroGen 1 největší automobilová společnost světa nejenom demonstrovala svůj náskok a zkušenosti na poli vývoje alternativních pohonů, ale zároveň jasně dala najevo zájem na dotažení inovativního principu pohonu palivovými články do stádia využití v sériové výrobě automobilů. Podle expertů GM a Opelu je příprava cenově dostupného systému pohonu s palivovými články, který je mimořádně ekologický, otázkou několika málo příštích let.

Specialisté centra GAPC dosáhli na cestě za prakticky využitelným pohonem palivovými články řady pozoruhodných výsledků. Zivotaschopnost jejich konceptu HydroGen 1 prověřil náročný mnohatýdenní testovací program na zkušebním okruhu Opelu v Dudenhofenu. Velkou poctou pro všechny tvůrce prototypu HydroGen 1 bylo také rozhodnutí organizačního výboru Olympijských her v Sydney, kteří se rozhodli využít koncept HydroGen 1 jako zaváděcí vůz při tradičním maratónském běhu.

Konstruktérům konceptu HydroGen 1 se podařilo zvýšit jeho akční rádius mezi doplňováním paliva až na 400 km, podstatně vzrostl i výkon sady jeho palivových článků. Celkem 200 samostatných palivových článků je v prototypu HydroGen 1 sériově pospojováno do zásobníkové sady o rozměrech pouze 590 x 270 x 500 milimetrů (délka x šířka x výška). Svými kompaktními rozměry zabírá sada palivových článků přibližně stejné místo jako konvenční zážehový či vznětový motor. Stálý výkon sady palivových článků činí 80 kW ( 109 k), špičkový krátkodobý výkon pak 120 kW ( 163 k).

Specialisté centra GAPC se věnovali i spolehlivosti a praktické využitelnosti jejich experimentálního vozu. Na základě náročných testů bylo prokázáno, že jimi připravená sada palivových článků je opakovaně schopná startovat a pracovat i při teplotách minus 40 stupňů Celsia.

Vývojáři firem Opel a GM jsou přesvědčeni, že v dlouhodobém časovém horizontu se vodík prosadí jako optimální palivo pro vozy budoucnosti. "Vodík je podle nás jediným palivem, které je schopné adekvátně odpovědět na neustále se zpřísňující limity na množství oxidů uhlíku ve výfukových plynech spalovacích motorů," říká Dr. Erhard Schubert, zástupce ředitele centra GAPC. "Při jeho elektrochemické reakci s kyslíkem v palivových článcích vzniká obyčejná neškodná voda. Je zároveň evidentní, že tento druh pohonu výrazně šetří omezené přírodní zdroje ropy a zemního plynu."

Při řešení otázky způsobu uložení vodíku ve voze šli konstruktéři Opelu a GM cestou jeho extrémního podchlazení až na minus 253 stupňů Celsia. Koncept HydroGen 1 má speciální válcovou nádrž z ušlechtilé oceli o průměru 400 milimetrů a délce jednoho metru do které se vejde asi 75 litrů zkapalněného vodíku. Tato nádrž je pokrytá několika vrstvami izolačního materiálu na bázi tkanin ze skelných vláken. Toto krytí má srovnatelné termoizolační schopnosti jako vrstva tradičního polystyrénu silná devět metrů. Díky promyšlené dvouplášt`ové konstrukci nádrže dochází jenom k nepatrným únikům zkapalněného vodíku přirozeným odparem - tyto ztráty se pohybují kolem pouhého jednoho až třech procent z objemu paliva za den.

Výzkumníci ze třech základen globálního centra GAPC však současně hledají další způsoby uložení vodíku ve voze. Vedle přímého uložení zkapalněného plynu ve speciální nádrži se nyní rozpracovávají dvě další slibné alternativy: První z nich počítá se zachycováním atomů vodíku na povrchu extrémně malých dutých uhlíkových vláken. A druhý způsob využívá principu ukládání vodíku v mikroskopických mezerách ve stlačeném metalickém prášku, který funguje podobně jako například houba na mytí vozu.

Společnost General Motors předvedla tyto principy poprvé začátkem tohoto roku na autosalonu v Detroitu při uvedení experimentálního vozu poháněného palivovými články GM Precept. Obě tyto metody jsou velmi slibné, jejich společným charakteristickým rysem je využití nejmodernějších technologií, které vyúsťují ve vysokou schopnost akumulovat potřebné množství vodíku.

Dr. Erhard Schubert, zástupce ředitele centra GAPC, se domnívá, že vývoj automobilu budoucnosti s nulovými emisemi bude úspěšný a efektivní pouze tehdy "... pokud se nám podaří získat vodík za pomoci obnovitelných přírodních zdrojů energie, jako je například biomasa, energie řek, větru nebo slunečního záření." Základní principy jsou už známé a prověřené, dosud však tyto metody nejsou dotažené do stádia běžného komerčního využívání v odpovídajícím měřítku. Faktem ovšem je, že se mohou uplatnit jak ve velkých centralizovaných podnicích, tak i v menších roztroušených provozovnách.

Cílem společností Opel a GM je krok po kroku dosáhnout ve výhledu roku 2020 vybudování fungující infrastruktury nutné pro výrobu a bezproblémovou distribuci vodíku v celé Evropě. Opel i GM při realizaci této vize postupuj í společně s řadou strategických partnerů z petrolejářského průmyslu. Platí však, že Opel a GM hodlají uvést na trh sériově vyráběné modely s pohonem palivovými články ještě dlouho před tímto časovým limitem. "Naši konstruktéři a vědci intenzívně pracují na vývoji palubních transformátorů, které by dokázaly efektivně získávat vodík z benzinu," tvrdí Dr. Byron McCormick, zástupce ředitele Globálního centra alternativních pohonů GAPC.

Přidat příspěvek

Nejnovější komentáře

Minitest Nissan Qashqai 1,6 DIG-T: Po faceliftu s hezčí tváří

Nissan Qashqai DIG-T 160 (minitest)

Co nabízí populární crossover po faceliftu a jaká je kombinace vbrcholné benzinové motorizace s manuální převodovkou a pohonem předních kol.

16.  12.  2017 | Milan Lažanský | 4 příspěvky
TEST Jeep Compass 2,0 MultiJet: Horal mezi praktičtějšími crossovery

Jeep Compass 2,0 MultiJet

Nový Jeep Compass chce na rozdíl od hranatého předchůdce více cílit na městské zákazníky a bodovat svým stylem. Přesto mezi konkurenty zůstává drsnější variantou.

12.  12.  2017 | Milan Lažanský | 2 příspěvky
Test ojetiny Škoda Citigo: Skvělé auto s jednou velkou chybou

Ojetina: Škoda Citigo 1.0 MPI

Ceny ojetých minivozů koncernu Volkswagen klesají pod osmdesát tisíc. Jak jsou na tom se spolehlivostí?

10.  12.  2017 | David Rusol | 32 příspěvků