Kelionė su „Toyota Mirai“: nei benzinas, nei dyzelinas mūsų nedomina

Jau nuo praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio kalbama apie vandenilį, kaip apie degalus masinio vartojimo srityje. Tačiau iki šiol jo naudojimas daugiausiai apsiribojo galvosūkiais laboratorijose ir kompiuteriuose, kur atitinkamai ieškoma ir kalkuliuojama, kaip padaryti šį kurą prieinamą plačioms masėms ir jų automobiliams. Mes jau girdėjome apie transporto priemones, varomas vandenilio energija, tačiau kol kas – tai tik labai sporadiškos apraiškos.

Todėl kam sėkmingais hibridiniais automobiliais ir augančiais jų pardavimais garsėjančiai korporacijai „Toyota“ mesti milžiniškus pinigus vystant būtent vandenilio technologijas, kai dauguma gamintojų daugiau resursų skiria didesnio akumuliatorių efektyvumo ir savikainos sumažinimo paieškoms?

O kur dar infrastruktūros klausimai: juk bet kokių naujo tipo degalų išpopuliarinimui reikalingi milžiniški resursai vien tik energijos rezervų atnaujinimo tinklui užtikrinti, be kurio parduoti transporto priemonę, kurios perspektyvos sustoti viduryje kelionės yra pakankamai realios, tiesiog programuojama nesėkmė...

Vis dėlto pagalvokime plačiau: o kas nutiktų, jeigu staiga įvyktų proveržis ir šios technologijos verslo modelių rentabilumo skaičiai pritrėkštų net baikščiausias prognozes? Atsakymas banalus: tokiu atveju pirmieji pataikę gamintojai taptų naujaisiais automobilių visatos valdovais, o reikšmingą akimirką pramiegojusieji pasektų „Kodak“ ir panašių įmonių keliu į anglimi paišiną užmarštį.

Vandenilio taryba

Todėl šių eilučių autorius sėdo į vandenilio energija varomą, mūsų šalies keliuose dar nematomą automobilį „Toyota Mirai“ ir leidosi į kelių dienų kelionę Vokietijos Žemutinės Saksonijos žemėje, kur su kitais žurnalistais lankėmės tarptautinių pramonės gigantų „Shell“, „Alstom“ ir kitų vietinėse būstinėse.

Viena didžiausių energijos ir jos įrengimų tiekėjų pasaulyje „Shell“ bei traukinių, tramvajų ir metro transporto priemonių ir infrastruktūros gamintoja „Alstom“, kuri netrukus Vokietijoje komerciniam naudojimui paleidžia du keleivinius traukinius, varomus vandenilio kuro elementų technologijos pagrindu, buvo pasirinktos ne atsitiktinai. Vystant vandenilio technologijas suinteresuoti rinkos žaidėjai sukūrė taip vadinamą „Vandenilio tarybą“ – organizaciją, vienijančią 18 skirtingų pramonės sektorių lyderių, kurių tikslas – kartu siekti pažangos technologijos vystyme, adaptavime, verslo modelių sukūrime ir galiausiai populiarinime.

Tarybos užsakymu atliktos studijos paskaičiavimai rodo, kad ganėtinai kukliomis prognozėmis iki 2050 metų ši industrija galėtų sukurti virš 30 mln. darbo vietų ir potencialiai generuoti 2,5 trilijono JAV dolerių pajamų.

Be to, atitinkamu laikotarpiu vandenilis galėtų užtikrinti penktadalį visos planetoje panaudojamos energijos, o tai leistų sumažinti metinę anglies dioksido emisiją maždaug 6 gigatonomis.

Tarybos vizijoje numatyta, kad iki 2030 metų keliuose galėtų atsirasti 10-15 milijonų vandenilio energija varomų lengvųjų automobilių ir apie pusė milijono sunkvežimių. Žinoma, tokiems pasiekimams užtikrinti reikėtų milžiniškų investicijų – anot studijos, iki 2030 metų jos siektų apie 280 mlrd. JAV dolerių, be to, pradinėje stadijoje būtinas valstybių reguliavimas, suteikiant palankias sąlygas gamintojams ir mokestinius paskatinimus pirkėjams.

Vis dėlto šie skaičiai neatrodo tokie milžiniški greta pastarųjų metų investicijų į dabartinius energijos šaltinius: studijoje rašoma, kad kasmet tam pasaulyje išleidžiama 1,7 trilijono JAV dolerių, iš kurių 650 milijardų atitenka ne kam kitam, o naftos ir dujų išgavimui...

Ateities „Toyota“

Supaprastintai aiškinant – vandenilio reakcija specialiose celėse jungiantis su deguonimi iš cheminės energijos sukuria elektros energijos srovę ir... dar šiek tiek vandens. Ir jokių agresyvių išmetalų, kenkiančių aplinkai (specialistai teigia, kad šis klausimas jau visai greitai iškils į pirmąjį planą, o megapoliuose ir jau iškilo). Vandeniliniai automobiliai savo esme yra tie patys elektromobiliai – varomi sugeneruota elektros energija (tik jos šaltinis yra ne įkraunamos baterijos, o vandenilio nešama cheminė energija), turi žemą svorio centrą dėl grindyse montuojamos dalies įrangos, nekelia triukšmo ir nekenkia aplinkai, yra dinamiški ir pan., tačiau turi dar ir keletą esminių pranašumų.

Vienas jų – didesnis vienu užpildymu nuvažiuojamas atstumas. Štai „Toyota Mirai“ automobiliuose, kuriais keletą dienų sukome kilometrus Vokietijoje, įmontuotas 5 kg talpos vandenilio bakas leidžia nuvažiuoti apie 500 km. Bet dar svarbiau, kad papildyti atsargas specialia įranga aprūpintoje degalinėje (procedūra nelabai skiriasi nuo Lietuvoje puikiai pažįstamo automobilio užpildymo dujomis) užtenka maždaug penkių minučių. Ir galima vėl įveikti 500 km. Kai tradiciniam elektromobiliui pasiekiant tokią įkrovą mažų mažiausiai spėtume papietauti.

Pirmieji „Toyota Mirai“ (išvertus iš japonų kalbos, „Mirai“ reiškia ateitis) buvo pristatyti 2014 metų pabaigoje. Dideliais pardavimais kompanija pasigirti negali – visame pasaulyje šiuo metu rieda vos 7 tūkstančiai šių automobilių. Tačiau tai yra suprantama – technologija vis dar tobulinama, infrastruktūra savo mastu niekaip negali lygintis su tradiciniu transportu, o ir pati modelio gamyba japonams yra smarkiai nuostolinga, nepaisant aukštos automobilio kainos.

„Mirai“ iš esmės primena šiek tiek erdvesnį ir modifikuoto (kai kas sakytų – dar arčiau kosmoso) dizaino „Prius“ modelį. Jame be 5 kg vandenilio talpos, kuro elementų, kuriuose cheminė energija virsta elektros, ir srovės keitiklio sumontuotas elektros variklis, pasiekiantis 152 AG galią bei 335 Nm sukimo momentą, taip pat – 1,6 kWh nikelio metalo hidridų baterija, kaupianti rekuperacinę energiją.

Skiedrą primenantis 4890 mm ilgio, 1815 mm pločio ir 1535 mm aukščio „Mirai“ turi gerą salono erdvę užtikrinančią 2780 mm ilgio ratų bazę, tačiau dėl konstrukcinių ypatumų yra keturvietis automobilis su 361 litro tūrio bagažine. Kaip teko įsitikinti kelionės metu, „Mirai“ panašus į „Prius“ ne tik savo išvaizda, bet ir važiavimu, tik yra dar tylesnis, o pakaba suderinta dar minkštesniam, komfortiškesniam važiavimui.

Šis apibendrinimas tinka ir salonui, kurio apdaila labiau reflektuoja bet kurio „Toyota“ automobilio prabangiausią interjero versiją. Iš pradžių kiek neįprasta atrodo gana aukšta vairuotojo sėdėsena, tačiau apžvalgumo prasme tai yra patogu. „Mirai“ valdymas lengvas, užtikrintas, kėbulas „klusnus“, o elektrinė pavara suteikia smagų pagreitį 1850 kg sveriančiam automobiliui (nuo 0 iki 100 km/val. – per 9,6 sek.), nekilo didesnių pastabų ir stabdžių sistemai.

Be to, skirtingai nuo bet kurios kitos elektrifikuotos transporto priemonės greiti įsibėgėjimai kelionėje neverčia galvoti, kur čia tuoj reikės ieškoti rozetės... 5 kilogramų itin aukšto slėgio vandenilio bakas, pagal gamintojo skaičiavimus, leidžia nestojant nuvažiuoti 502 kilometrus, o mūsų kelionės metu galėjome įsitikinti, kad skaičiai yra realistiški: važiavimas sunaudojant kilogramą vandenilio šimtui kilometrų iš esmės niekaip ypatingai neriboja vairavimo stiliaus ir vokiškame autobane skrieti 150 km/val. greičiu nėra jokia problema.

Pagrindinės kliūtys

Žodžiu, smagus ir komfortabilus ekologiškas automobilis, o dar ir nuvažiuoti gali kaip didžiausią akumuliatorių turintis „Tesla“ sedanas – tad kodėl jis dar nestovi milijonų garažuose? Atsakymas paprastas. Vokietijoje „Mirai“ kainuoja 78 600 eurų ir, neoficialiais duomenimis, vienas parduotas automobilis jo gamintojams sugeneruoja dar beveik tokios pačios išraiškos nuostolį. Tad čia jau net „Tesla“ perspjauta.

Kitas dalykas – infrastruktūra. Dabar „Mirai“ automobiliais prekiaujama 11 šalių: Japonijoje, JAV ir devyniose Europos valstybėse, o Australijoje, Kanadoje, Kinijoje ir Jungtiniuose Arabų Emyratuose vyksta demonstraciniai modelio bandymai. Švelniai patenkinamu degalinių tinklu gali pasigirti tik Vokietija ir visiškai sąlyginai JAV. Kitose šalyse automobilis vis dėlto dar kol kas atlieka labiau technologiją reprezentuojantį vaidmenį, paaiškinant jos perspektyvas ir kovojant su mitais.

Kelionės metu paklausti „Toyota“ atstovai prisipažino, kad vienas iš gajesnių mitų šiuo metu yra automobilio saugumas. Daugumai žmonių atrodo, kad esant mažiausiam pažeidimui bake saugomas vandenilis gali sprogti, nors iš tiesų jis yra lengvesnis už orą, tad atsiradus bet kokiam nesandarumui tiesiog labai greitai išsisklaidytų.

Be to, „Mirai“ vandenilio bakai sumontuoti kėbulo išorinėje dalyje (esant nuotėkiui dujos patenka į orą, o ne saloną) ir aprūpinti jutikliais, per sekundės dalis uždarančiais tiekimo vožtuvus.

„Toyota“ taip pat atlieka įspūdingus „Mirai“ saugumo bandymus – nuo tradicinių šioje industrijoje avarijų testų, parodančių kaip gerai apsaugotos jautriausios automobilio ir keleivių zonos, iki bandymų peršauti trijų sluoksnių struktūros anglies pluoštu armuotus vandenilio bakus. Nekalbant apie tai, kad „Mirai“ įdiegtos iš esmės visos pagrindinės šiuolaikinių automobilių aktyvaus ir pasyvaus saugumo sistemos.

Tačiau kaina ir infrastruktūra lieka kriterijais, kuriuos apsiginti gamintojams sudėtingiau. „Toyota“ atstovai pripažįsta, kad masinės gamybos ir infrastruktūros dalykas yra vištos ir kiaušinio klausimas – kas turėtų būti pirma. Tuo pačiu jie siūlo ir atsakymą – abi linijos turėtų vystytis kartu. Kiek kebliau paaiškinti „Mirai“ automobilių verslo modelį, tačiau juk ir prieš dvidešimt metų debiutavęs „Prius“ dešimtmetį nešė „Toyotai“ nuostolius, kol atkaklumas pasiteisino visuotinai išpopuliarinus ir į kitus modelius ištiražavus hibridinę pavarą.

Verslo modelis

Abejones dėl vandenilio degalų verslo modelio perspektyvų sklaidyti bandė kiti mūsų kelionės pranešėjai iš pramonės milžinių „Shell“ ir „Alstom“. Štai pastarosios, beveik 33 000 darbuotojų turinčios kompanijos Vokietijos padalinio „Alstom Deutchland“ vykdomasis direktorius dr. Joergas Nikutta akcentavo, kad traukiniuose technologijos efektyvumas gali būti didesnis: dėl sąlygų naudoti gerokai didesnes vandenilio talpas atsiranda galimybė nuvažiuoti identiškus dyzeliniams lokomotyvams atstumus.

Tik neteršiant aplinkos ir naudojant smarkiai pigesnius degalus, nes vandenilio išgavimo būdai leidžia milžinišką chemijos ir energetikos pramonę pašonėje turinčioms Vokietijos kompanijoms pasiekti didesnį efektyvumą visoje grandinėje. Vandenilis – iš esmės neišsenkantis resursas, o jo išgavimo būdai yra netaršūs: iš atsinaujinančių energijos šaltinių (saulė, vėjas), biomasės produkcijos, kaip šalutinė medžiaga, išgaunant tą patį dabar populiariausią iškastinį kurą, ar įvairiais keliais chemijos pramonėje. Tokiu būdu netarši anglies junginiais gali būti visa gamybos ir vartojimo grandinė.

„Alstom“ skaičiavimais, vien pastaroji ir vėjo jėgainės Vokietijoje gali generuoti didelius kiekius energijos vandenilyje, jeigu būtų šiek tiek patobulinti keli veiksmai grandinėje. Pvz. vėjo jėgainės šioje šalyje dirba tik trečdalį laiko, nes kitu metu tinklui arba nereikia energijos, arba ten, kur reikia, ji negali patekti, o vieno didelio malūno užtektų penkiems standartiniams keleiviniams regioniniams traukiniams užtikrinti energijos tūkstančiui kilometrų.

Čia išryškėja kita svarbi vandenilio savybė – tai puiki terpė energijai saugoti ilgą laiką ir transportuoti dideliais atstumais. Dujų vamzdynais arba sandariose aukšto slėgio iš specialių medžiagų pagamintuose bakuose, kuriuos transportuoti gali tuo pačiu kuru varomos įvairios mašinos, vandenilis gali nukeliauti tūkstančius kilometrų ir užtikrinti pigesnę/švaresnę energiją ten, kur jos tuo metu labiau reikia. Arba kaip tik – reikia ne išgavimo metu, o kitu: pavyzdžiui, ne vasarą, o žiemą. Ir taip toliau.

Apie tai mums daugiau pasakojo kompanijos „Shell“ padalinio Vokietijoje vadovas Stijnas van Elsas. Energetikos milžinės vienas aukščiausio lygio vadovų teigė, kad jo atstovaujama kompanija mato dideles perspektyvas vandenilyje dėl to, kad jo suteikiama energijos tiekimo ir transportabilumo forma gerokai praplečia galimybes. S. Van Elsas atmetė ir būgštavimus dėl energijos visoje grandinėje praradimų – jie minimalūs ir verslo modelio neiškreipia. Todėl 350 mln. eurų investicijos sukurti 400 vandenilio degalinių tinklą iki 2023 metų yra „Shell“ jau dabar deklaruojamas planas.

S. van Elsas pasakojo ir daugiau įdomių niuansų. Pavyzdžiui, ne vienas verslo modelis gimsta vien dėl to, kad randami nauji sprendimai ne tik saugoti energiją, bet konvertuoti ją į kitus produktus (kas ir vyksta vandenilio panaudojime iš esmės) ir taip sukurti pridėtinę vertę arba parduoti galutinį produktą tada, kada jis yra brangesnis.

„Toyota“ produktų komunikacijos vadovas Vincent'as Dewaerseggeris taip pat pažymėjo, kad ne paskutinėje vietoje atsiduria ir globalūs motyvai: pirmas – klimato kaitos klausimas, antras – politinis naftą išgaunančių valstybių nestabilumas. Anot jo, pasauliniu mastu vandenilio degalinių skaičius kasmet auga maždaug 50 procentų, o problemos, kurias gali išspręsti vandenilio technologijos, tik aštrės.

Šiuo metu „Toyota“ pasaulyje parduoda 1,5 mln. elektrifikuotų automobilių per metus ir 2050-aisiais yra užsibrėžusi pasiekti nulinę anglies išmetalų emisiją visame gamybos/naudojimo cikle.

O kas dėl Baltijos šalių? Na, „Toyota“ nedrąsiai žada pirmuosius žingsnius kitais metais. Senajame žemyne šiuos žingsnius gali paspartinti ir Europos Sąjungos siekis kovoti su klimato kaita. ES įstatymo projektas dėl anglies dioksido emisijų sumažinimo atveria kelią įvairioms iniciatyvoms automobilių gamintojams, kad šie pereitų prie elektromobilių. Belieka pasirinkti technologijas ir verslo modelius.

Šiuo metu Vandenilio tarybą sudaro šios įmonės: „Air Liquide“, „Alstom“, „Anglo American“, „Audi“, „BMW Group“, „Daimler“, „ENGIE“, „General Motors“, „Honda“, „Hyundai Motor“, „Iwatani“, „Kawasaki“, „Plastic Omnium“, „Royal Dutch Shell“, „Statoil“, „The Linde Group“, „Total“ ir „Toyota“. Koalicijos skaičiai – virš 1,5 trilijono eurų metinių pajamų ir virš 2 milijonų darbo vietų visoje planetoje. Tad joms yra kuo rūpintis.