Barkóscinege, alpesi gőte, fecskefarkú pillangó – Vajon mi lehet a közös bennük?
2023-01-09
Ingyenes programmal és eddig még nem látott kiállítással vár mindenkit a PIM
2023-01-09
Show all

Tiszta-e a villanyautó?

Sokan teszik föl ezt a kérdést manapság, és a korrekt választ nem az autógyártók adják. Hála Istennek, mert akkor tönkremennének, és egyáltalán nem lennének villanyautók. Villanyautó alatt amúgy a teljesen elektromos autókat értjük, valamint a hibrid autók elektromos részrendszerét.

 

Röviden a villanyautó annyira tiszta, amennyire a villany tiszta, amivel hajtják, és amennyire tisztán gyártják (és kezelik) az akkumulátorokat.

A hosszabb válasz: ha az energia és az akkumulátor nem környezettudatos forrásból származik, akkor a villanyautó semmivel sem tisztább, mint a mai benzinesek (és a karbantartott, korszerű dízelesek). Egyértelműbben: a nem megújuló villannyal hajtott, és a Kínában (Távol-Keleten, nem környezettudatos módon) gyártott akkumulátorral működő villanyautók nem javítanak a klímahelyzeten.

Először is szögezzük le, hogy a tisztán elektromos autók pont ugyanúgy működnek, mint bármilyen akkumulátoros gép: 1 óra működés után 2-6 óra töltésre szorulnak. (2 óra működés után 4-12 óra töltés stb.) Igen, vannak gyorstöltők, de azok vagy nagyon ritkák, és – vagy nagyon sokba kerülnek – tömeges, gyakorlati alkalmazásuk a távoli (több mint 10 évet jelentő) jövő titka nemcsak Magyarországon, hanem bárhol másutt is.

Amíg az akkumulátortechnikán energiasűrűség, terhelhetőség, töltési idő stb. szempontjából döntően nem javítanak, addig a villanyautózás teljesen más kultúra marad, mint a benzines. Az országúti villanyautó csak egy álom: a négytagú család nyáron nem tud lemenni Pestről a Balaton túlvégére és biztosan vissza is jönni onnan. (Dugó, légkondi, stb. A Betamax videószalagot az ölte meg, hogy egy 90 perces film nem fért föl egy kazettára. Egy kis gyakorlati szempont, ám emiatt a jobb képminőség nem vált versenyelőnnyé. A balatoni hétvége ugyanilyen vonatkozásban a villanyautózást lövi lábon.)

2010-2030 között ezért a hibridautózást kellene előtérbe helyezni a villanyautózás helyett. Ehhez képest mi folyik a csapból is?

Azért csak folytassuk a villanyautóval. Nos, kevésen múlt, hogy nem a villanyautó lett „AZ” autó. 1895-1915 között párhuzamosan folyt a belsőégésű és az elektromos autó evolúciója. Annyira, hogy Ferdinand Porsche egyik legelső konstrukciója villanyautó volt.Mit villanyautó: hibrid! Mit hibrid: agymotorokkal épült. (Az agymotor, másnéven kerékagymotor olyan elektromotor, amely a tengelycsonkba van beépítve, és így közvetlen hajtást ad a keréknek. Mivel a nyomaték közvetlenül a keréken keletkezik, ezért a „hagyományos” hajtáslánc legtöbb eleme feleslegessé vált: nincs szükség sebességváltóra, tengelykapcsolóra, kardántengelyre, differenciálműre és féltengelyekre.)  Ráadásul „Egger-Lohner Mixte” típusnév alatt, ahol az „Egger” egy név, Egger Béla bécsi magyar autókereskedő vezetékneve. Ebben a villanyautó-aranykorban több tíz gyártó több száz típusú villanyautója volt kapható.

Ebben a villanyautó-aranykorban több tíz gyártó több száz típusú villanyautója volt kapható.

A villanymotort egyébként 1840-ben Jedlik Ányos találta föl, ám nem gazdasági haszon reményében, hanem a középiskolás fizikaórák érdekesebbé tételére.

A század végére már ipari méretekben, mennyiségben és teljesítményekkel gyártottak villanymotorokat, generátorokat. Ehhez képest a Bánki-Csonka féle porlasztó csak 1893-ban készült el. A belsőégésű és a villanymotorok evolúciója tehát ekkor még fej-fej mellett haladt. A 20. század elején feltárt texasi olaj, és a Ford T modell sorozatgyártása – no meg az egyéni autózás iránti, azidőtájt alacsony tömegigény miatt a villanyautó 1915-re elvesztette az evolúciós csatát.

A történelmi hűség jegyében azt is szögezzük le, hogy manapság jellemzően nem külső gerjesztésű, váltóáramú Jedlik-motorok vannak az autókban, hanem állandó mágneses, egyenáramúak. Mint ahogy a befecskendező miatt a porlasztó is kihalt már vagy húsz éve.

Mindenesetre 120 évvel ezelőtt virágzott a Jedlik-motoros villanyautók piaca. Vonzerejük három pillére ugyanaz volt, mint a mai elektromos autóké: csendesek, erősek és tiszták. A hatótáv sem változott sokat, a kétszeresére (160-ról 320 kilométerre). A sebesség és teljesítmény azért ennél sokkal többet javult, bár, a 100 km/órás rekordot 1899-ben is egy villanyautó döntötte meg.

Mindenesetre 120 évvel ezelőtt virágzott a Jedlik-motoros villanyautók piaca.

Három dolog kell a jó villanyautóhoz: nagy sebesség, nagy hatótávolság, kis súly. Ebből természetesen csak egyet, esetleg kettőt választhatunk. Ha nagy a hatótáv, akkor kicsi a sebesség és nagy a súly. Ha nagy a sebesség, akkor kicsi a hatótáv és nagy a súly. Ha kicsi a súly, akkor kicsi a hatótáv, de legalább jó a sebesség…

Mindhárom korlát az akkumulátortól függ.

A kémiai alapú elektromosenergia-tárolás terén pedig a lítium-ion óta, vagyis húsz éve nemigen történt semmi. Ahhoz képest, hogy a „hamarosan beköszönt az akkumulátor-forradalom” című cikkek szintén száz éve árasztják el rendszeresen a médiát, a haladás nem olyan gyors.

Nem terjedtek el a problémát részben megoldó, csereszabatos, néhány mozdulattal cserélhető akkucsomagok sem, mivel a gyártók nem tűnnek különösebben motiváltnak a megegyezésre.

A piacvezérelt technikai fejlődésre jellemző hasonló példa, hogy az okosotthonok rádiós és egyéb csatlakozófelület-szabványa sem született még meg, bár az idei (2020-as!) Las Vegas-i szórakoztatóelektronikai világvásár, a CES fő fejleménye, hogy úgy tűnik, a vezető gyártók esetleg megegyeznek. Ha ez öt évvel ezelőtt megtörtént volna, akkor a piac ma kb. százszor akkora lenne… Ugyanúgy, mint az akkucsomagos villanyautózásé, de ahhoz már ötven évvel ezelőtt megegyezhettek volna. És akkor nem lett volna Diesel-botrány, meg még sok más, talán olajválság se… De ez egy másik Univerzum.

Visszatérve a lítium-ionhoz, ha 2-3 éven belül nem történik semmi, akkor a hidrogénes üzemanyagcellás technológia felzárkózik, s ha szerencsénk van, még az előtt, hogy a lítiumból kifogyna a Föld. Abból ugyanis épp úgy fogyóban vannak a készletek, mint olajból.

A ma használt lítium-ion akkuban a másik elektróda a szén, azaz grafit. Egy további lehetőség szerint ez utóbbit kénnel lehetne helyettesíteni, sőt az így készített akku kapacitása akár ötszöröse is lehet a jelenleg szokásos Li-ion akkuénak. A gond csak az, hogy ennek gyártása és használat utáni megsemmisítése, valamint újra feldolgozása során sokszorosan több energia fogy, mint amennyit az akku a használata során megtakarít. Ezért a Li-S akku még messze nincs a piacon, de az amerikai Monash egyetem 2020-ra már rendelkezik a a fejlesztés folytatásához szükséges forrásokkal.

Beszélnek az IBM házatáján tengervízre alapozott akkuról. A varázsszó itt a mesterséges intelligencia. Ezzel keresik a megfelelő, nehézfémet nem tartalmazható, és könnyen ártalmatlanítható anyagot. A konyhasó vizes oldata így kerülhetett képbe. Sajnos, az IBM évtizedes gyakorlata, hogy kb. évente kétszer bocsát ki hasznosítás küszöbén álló, forradalmi technológiai újdonságokról szóló híradást.

Folynak ezentúl még erőfeszítések lítium-szilícium alapú akkumulátor létrehozására is, amely elméletileg háromszoros kapacitású a hagyományos lítium-grafit akkuhoz képest.

S ha már a grafitról esik szó, képben vannak az egy atom vastagságú grafitrétegre, a grafénre alapozott lítium akkumulátorok isIlyen akkumulátor nemsokára valósággá válhat, megszülettek a gyakorlatban is használható, szabványos csatlakozójú prototípusok. Ezek nagy kapacitást és gyors töltést ígérnek, ami a jelenlegi akkukhoz képest két-háromszoros javulást jelenthet.

Akármilyen akku is lesz, valószínűleg nem kerülhető meg a cserélhető akkucsomag kérdése. Az elektromos  haszonjármű-gyártók már tudják ezt, hiszen számos városi szállítási hálózat (pizzafutár, pék, posta, csomagküldő, stb. már most is akkucserélgetős elektromos furgonokkal dolgozik. Mellesleg az elektromos haszonjárművek is vagy száz évesek: elektromos tejeskocsi és autóbusz volt már a huszadik század fordulóján.

Végül ha a villanyautó jövőjének alapja a kínai gyártású akkumulátor, és a feltörekvő kínai középréteg környezettudatossága a szénerőmű-alapú elektromos hálózattal, akkor a Föld kilátásai rosszak.

Cikk küldése e-mailben

Comments are closed.