Jau ir šiandien miestų gatvėse – tik nebūtinai Lietuvos miestų – galima išvysti autobusus su užrašu „Fuel-Cell Hybrid“ ar vieną kitą praskuodžiantį vandenmobilį (nors, išgirdus šį žodį, kažkodėl įsivaizduojamas automobilis, kurio vidus pripildytas vandens, o jį vairuoja gražus žuviukas).
Kuo jis pranašesnis už iki tol buvusius? Veikiausiai niekuo. Užkliuvo tik kėbulas iš anglies pluošto, kuriame nenumatyta vietos aliuminiui, taigi automobilis gerokai lengvesnis. Didžiausias „Oho!“ šioje naujienoje yra tai, kad mažaserijinė gamyba bus pradėta 2015 m. pabaigoje ir truks iki 2017 metų. Tikimasi parduoti bent 20–30 tūkst. šių automobilių. Kiti vandenmobilių gamintojai tikisi panašių ar net geresnių skaičių. Po tiek metų laukimo galima pamanyti, kad ateitis, kai miesto gatvėmis važinės aplinkos neteršiantys automobiliai, jau visai arti. Tačiau siūlome sutramdyti vaizduotę. Kodėl?
Visų pirma 2015 m., anot filmo „Atgal į ateitį“, ir skraidomobiliai masiškai virš gatvių lakstys, tad gal neliks vietos vandenilinukams. Antra ir gerokai rimtesnė priežastis – labai lėta vandenilinių degalų infrastruktūros plėtra, vis dar labai priklausanti ne tik nuo gamintojų, bet ir nuo valstybės institucijų, pavyzdžiui, nepatvirtinti vandenilio saugojimo priemonių reikalavimai ir vandenilinių degalų papildymo procedūrų normos. Dar 2003 m. JAV prezidentas George’as W. Bushas pristatė programą „Hydrogen Fuel Initiative“ (liet. „Vandenilinių degalų iniciatyva“), kurią vėliau papildė 2005 m. energetikos politikos aktu (angl. Energy Policy Act of 2005) ir 2006 m. pažangiosios energetikos iniciatyva (angl. Advanced Energy Initiative of 2006). Programos esmė – iki 2020 m. sukurti efektyvias ir rentabilias kuro elementų varomas transporto priemones. Moksliniams tyrimams skirta daugiau nei 1 mlrd. JAV dolerių.
Jei manote, kad rezultatų nematyti, nes šios infrastruktūros plėtrą riboja dideli pinigai, uždirbami iš naftos pramonės, klystate. Vandenilis, nors yra veikiausiai populiariausia medžiaga mūsų visatoje ir už jos ribų, iš tiesų išgaunamas sunkiai ir brangiai. Paprastai tai daroma elektrolizės būdu, tačiau, įskaičiuojant visas energijos sąnaudas, gavybos efektyvumas siekia vos 40 procentų. Be to, gavybai reikalingi brangūs katalizatoriai ir labai aukšta temperatūra (maždaug 2 730 laipsnių pagal Celsijų). Pigiausi vandenilio gavybos būdai susiję su iškastinių angliavandenilių naudojimu. Pasitelkiant technologiją, vadinamą vandens pirolize, vandenilis iš vandens išskiriamas daug efektyviau, tačiau iki praktinio naudojimo dar toli. Vandens molekules bandoma skaidyti beta ir gama spinduliais, tačiau ir čia yra minusų.
Galima pasidžiaugti Lietuvos mokslininkų laimėjimais. Jie nekopijavo pasaulio ir pristatė savo vandenilio gavybos būdą. Vytauto Didžiojo universiteto, Lietuvos energetikos instituto ir Kauno technologijos universiteto mokslininkai užpatentavo naują vandenilio gavybos iš vandens būdą. Kaitintuvas išgarina vandenį, garai per specialias diafragmas patenka į jonizatoriaus vakuuminę kamerą, diafragma suformuoja vandens nanolašus, kurių dydis apie 5 nm. Jonizatorius įelektrina nanolašus ir jie greitėdami juda specialios membranos link. Įsibėgėję nanolašai atsitrenkia į paviršių ir suyra, o sąveikos su membrana metu vandens molekulės disocijuoja. Membranos mikrostruktūra tokia, kad per ją prasiskverbti gali tik vandenilio atomai, kurie surenkami vandenilio kameroje.
Vytauto Didžiojo universiteto profesorius dr. Liudas Pranevičius nurodo tokius šio vandenilio gavybos būdo pranašumus: „Tai ekologiškai švari technologija, kuriai nereikia nei brangių katalizatorių, nei aukštos temperatūros. Vandens molekulės skilimas ir vandenilio atomų atskyrimo procesai vyksta vienu metu, todėl nereikia papildomai atskirti vandenilio nuo reakcijos produktų. Visi procesai vyksta esant kambario temperatūrai, o jei susidaro dideli nanolašų srautai, membranos papildomai gali būti nesudėtingai vėsinamos vandeniu. Be to, procesas lengvai valdomas keičiant jonus greitinančią įtampą ir matuojant srovę.“
Vis dėlto pasiūlytam vandenilio gavybos būdui reikia sudėtingų įrenginių, bet jei atsirastų investicijų, Lietuva pasauliui galėtų pasiūlyti vandenilio gavybos iš vandens technologiją, kuri padėtų spręsti aktualias vandenilio ekonomikos ir gamtos apsaugos problemas.
Tačiau grįžkime į realybę. Masinis perėjimas prie vandeniliniais degalais varomų automobilių geriausiu atveju prasidės tik 2030 m., o iki tol gatvėse matysime hibridinius elektromobilius, kurie sujungs geriausias įprastų ir elektros variklių ypatybes. Tada gal ir bus galima prabilti apie tikrą energetinį nepriklausomumą nuo iškastinio kuro, tačiau nesitikėkite, kad automobiliu važinėti bus gerokai pigiau nei dabar. Tokie stebuklai būna tik pasakose, o pigių degalų laikai jau toli praeityje.
Ironiška – vandenilis gaunamas iš vandens, o vandenilio kuro elementas, montuojamas automobilyje, – tai įrenginys, verčiantis vandenilį ir deguonį į vandenį, mat taip gaminama elektros energija. Įprasta baterija chemikalus taip pat verčia elektros energija, tačiau kai šie pasibaigia, baterija „miršta“. Kuro elemento atveju sunaudoti chemikalai pakeičiami kitais, tad baterija veikia tol, kol vyksta tiekimas. Daugiausia kuro kapsulių naudoja vandenilį ir deguonį, tačiau yra ir kitokių, užpildomų kitais chemikalais. Galbūt, be vandenilio, bus rasta dar ne viena alternatyva, kuri efektyviai suktų elektros variklius.
Prancūzijoje įsikūrusi bendrovė „Luxury-Sea“ ketina sukurti greitaeigį katerį, kurio 500 arklio galių variklis bus varomas vandeniliu, gaunamu iš jūros vandens. Prabangus kateris MIG 675 turėtų būti maždaug 22 pėdų ilgio ir 8 pėdų pločio, juo galės plaukti trys keleiviai. Šiam laivui nereikės net ir vandenilinių degalų bako – savamokslis išradėjas Angi Le Flochas teigia, kad katerio generatorius elektros energiją gamins tiesiai iš vandens. Jei tai tiesa, šis išradimas bus tikra laivybos evoliucija, mat tokia technologija sumažins taršą. Tai tarsi amžinasis laivo motoras – na, bent jau tol, kol laivas vandenyje.
„Mercedes-Benz“ pažadėjo gaminti vandeniliniais degalais varomą sedaną su kėbulu iš anglies pluošto. Ketverių durų sedanas, gaminamas naudojant naujos kartos E klasės platformą, nebus nei superautomobilis, nei subkompaktinio segmento žaliųjų technologijų žvaigždė, tačiau būtent ši klasė įkūnija „Mercedes-Benz“ vertybes. Automobilyje bus naudojami kai kurie naujos kartos E klasės konstrukciniai mazgai, o sedano stilistikoje bus daug užuominų į vandeniliniais degalais varomus koncepcinius automobilius F800 ir F125, tačiau jokių viešų užuominų apie būsimo automobilio išvaizdą dar nėra. Vienas įdomesnių sprendimų – atgal slenkančios galinės durelės. Teigiama, kad dėl anglies pluošto kėbulo šis automobilis svers maždaug 350 kg mažiau nei įprastas E klasės sedanas. Be to, kėbulas turėtų būti labai standus. Automobilyje bus įmontuota 200 arklio galių jėgainė, kurią sudarys elektros varikliai ir specialūs akumuliatoriai, kuriems elektros energija bus gaminama kuro elementuose. Manoma, kad automobilis kainuos tiek, kiek ir brangesnės S klasės modelio versijos.