Toyota a început a folosi tehnologia de hidrogen de pe Mirai la fabricile sale şi dezvăluie cifre curioase despre eficienţa producţiei de hidrogen

Toyota e în prezent unul din cei mai mari militanţi pentru propulsia pe bază de hidrogen la nivel mondial şi o face prin ambele posibilităţi de folosire a hidrogenului în obţinerea propulsie. Pe de o parte, Toyota are modelul Mirai în producţie, iar în Japonia şi un autobuz cu tehnologie similară, care foloseşte hidrogenul în pile de combustibil, pentru a genera electricitate, iar mişcarea propriu-zisă e asigurată de motoare electrice. Pe de altă parte, Toyota are deja un V8 dezvoltat împreună cu Yamaha şi testat în prezent, care foloseşte hidrogenul direct drept combustibil în cilindri, iar mai multe exemplare Toyota adaptate la combustia directă a hidrogenului sunt de asemenea testate de ingineri. Mai nou, însă, Toyota a anunţat că a început a folosi tehnologia sa pe hidrogen şi la una din fabricile sale, din Fukushima.

De fapt, e vorba de o fabrică Denso, însă Toyota e unul din principalii acţionari ai Denso, prin urmare nu e greşit să spunem că e una din fabricile sale. Toyota a instalat acolo un echipament de electroliză şi producţie a hidrogenului, inversând, practic, o parte din componentele dintr-un Mirai şi creând un proces tehnologic invers. Astfel, dacă la Mirai sistemul foloseşte hidrogenul din rezervoare şi oxigenul din aerul atmosferic, pentru a genera electricitate şi a elibera vapori de apă, atunci în echipamentul de la fabrica Denso, este livrată apă şi electricitate produsă în mod regenerabil, pentru a genera reacţia inversă şi a obţine hidrogenul curat la final, cu eliberarea oxigenului în atmosferă.

Foto: Componentele unui sistem cu pile de combustibil de pe Toyota Mirai (stânga) şi componentele şi schema de funcţionare a instalaţiei de producţie a hidrogenului (dreapta)

Practic, e un proces normal de producţie a hidrogenului, aşa cum are loc el aproape peste tot în lume, şi de multe ori se spune că propulsia pe bază de hidrogen poate fi cu zero emisii dacă la producţia hidrogenului se foloseşte energie regenerabilă pentru reacţia de electroliză. Ce e atât de deosebit în noul echipament al celor de la Toyota pentru fabrica lor, atunci?

Foto: Construcţia echipamentului de electroliză

Ei bine, în primul rând faptul că noul echipament uriaş foloseşte componente preluate direct de pe vehiculele sale, Toyota Mirai şi autobuzul Sofa SC. În al doilea rând, pentru că Toyota anunţă nişte cifre interesante despre randamentul de producţie al acestui echipament de electroliză — el măsoară 2,3 x 5,8 x 2,8 metri şi poate produce 8 kg de hidrogen curat pe oră. Pentru fiecare kilogram de hidrogen produs, echipamentul consumă 53 kWh de electricitate. Iar aici cifra asta ne poate da de gândit, dacă ne gândim că o Toyota Mirai actuală consumă cam 0,76 kg/100 km. Dacă vom calcula energia electrică ce a fost necesară pentru producţia celor 0,76 kg, ştiind randamentul foarte bun al instalaţiei lansate acum de Toyota, de 53 kWh/kg, vom obţine 40,28 kWh de electricitate necesari pentru 100 km parcuşi cu Mirai. Comparând acest consum cu consumul direct de energie a unei maşini electrice, din baterii, un electromobil de talia lui Mirai poate consuma şi 12-15 kWh. Deci, tot procesul de electroliză dă o pierdere energetică destul de mare, fără a lua în calcul energia pentru a stoca acel hidrogen şi eventual de a-l pune sub presiune. Aşa că aici se ascund argumentele celor care spun că maşinile pur electrice oferă un randament mai mare decât cele pe hidrogen. E indiscutabil că există şi multe argumente pentru hidrogen, dar totuşi cifrele publicate acum de Toyota cu propriul echipament de hidroliză, despre care japonezii spun că e unul foarte eficient, ne dau un tablou curios de perspectivă.

Foto: Toyota Mirai

În fine, revenind la echipamentul de electroliză de la fabrica din Fukushima, ne putem întreba în mod evident care va fi efectul final al acelei instalaţii? Ea va produce hidrogen, aşa cum spuneam, iar fabrica Denso va folosi acel hidrogen pentru unul din furnalele sale principale. Fabrica produce diverse componente auto şi acele furnale sunt folosite la topirea şi turnarea ulterioară a metalelor, fiind nevoie de temperaturi mari, atinse de obicei prin combustie. Până acum, furnalul Denso folosea gaz petrolier lichefiat. Acum, însă, hidrogenul produs de noua instalaţie Toyota va servi drept combustibil pentru furnal, construcţia acestuia fiind adaptată uşor pentru o garanta amestecul perfect pentru combustia pe bază de hidrgen.

Deci, hidrogenul produs în curtea fabricii, va fi ars direct în furnalul fabricii, fără transportare adiţională. Iar cei de la Denso spun că electricitatea pentru instalaţia de electroliză va veni de la parcul lor eolian şi solar, pe care l-au instalat mai devreme la fabrică. Prin urmare, energia solară şi eoliană va fi transformată în hidrogen, după care hidrogenul va fi pompat în furnal, unde va fi ars în combustie directă, iar emisiile de la furnal vor fi doar vapori de apă, cu zero CO2. Iar Toyota spune că fabrica din Fukushima e doar prima, iar după ea vor urma multe alte fabrici Toyota şi, eventual, orice alte fabrici care vor vrea să cumpere asemenea instalaţii.