Ūdeņraža auto – arī Latvijā?

 
Honda jau tagad piedāvā auto ar ūdeņraža dzinēju - FCX Clarity

Ar ūdeņradi darbināmās mašīnas palēnām iekaro pasauli. Izrādās, tās top ne tikai ārzemēs, bet arī pie mums. Šobrīd gan tikai zinātniskā vidē, un tomēr – tas apliecina, ka arī mēs esam gatavi ielēkt šajā "laivā"; būtu tikai atbalsts no valsts puses, un tā lieta aizietu.

Faktiski pirmais ar ūdeņradi (H2) darbināmais braucamais Latvijā aizripoja jau 1979. gadā RAF izgatavotā autobusiņa veidolā (taču šādu transportlīdzekļu vēsture ietiecas vēl senāk – pašā 19. gadsimta sākumā). Diemžēl turpinājuma tam nebija, taču Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtā (CFI) pārliecinājos, ka viss notiek – arī pie mums šajā virzienā tiek strādāts un ir izgatavots H2 auto. Lai gan tas ir neliels un šobrīd spēj attīstīt tikai 16 kilometru stundā, tomēr ripo klusi un nedzirdami, nepiesārņo vidi un ir neatkarīgs no lielajiem fosilās degvielas piegādātājiem.

Ir gan viens "bet" – šobrīd tādi auto ir dārgāki par ierastajiem, un arī šis "mazulītis" nav no lētajiem. Taču var jau nepirkt "tīru" H modeli – ir iespējams aprīkot (to drīzumā ir paredzēts piedāvāt) jau esošā braucamā iekšdedzes dzinēju ar šādu H elektrolīzes iekārtu, kas nodrošina labāku izplūdes gāzu sadegšanu, līdz ar to – tīrāku vidi un ekonomiskāku braukšanu.

Jāteic, Latvijā šobrīd nav ar šādu degvielu darbināmu autobusu (kā citviet pasaulē) un pa mūsu ceļiem neripo H2 auto, jo nav vajadzīgās infrastruktūras (H2 uzpildes staciju), taču CFI zinātnieki – Sensoru un ūdeņraža laboratorijas vadītājs, fizikas doktors Jānis Kleperis un fizikas doktore Līga Grīnberga – ir pārliecināti: tam visam ir nākotne, un gan jau arī šīs tehnoloģijas ienāks mūsu realitātē.

Labākā alternatīva fosilajai degvielai

Rādot institūta garabērnu – H2 auto, Grīnberga teic, ka plašākai publikai tas prezentēts pērn Zinātnieku naktī, 26. septembrī: "Varbūt daudzi domāja, ka tas būs īsts vieglais automobilis. Taču jāņem vērā, ka kurināmā šūna nav pašu spēkiem pagatavojama. Tā kā iegādātās "šūnas" jauda ir 1,2 kW, līdz ar to lielāku mašīnu tā varētu nepavilkt. Tāpēc ņēmām ko vieglāku – kartinga rāmi, kam piestiprinājām ūdeņraža balonu un kurināmā šūnu. Šāds braucamais attīsta 16 kilometru stundā – tas nav ātri, toties tas ir kluss un videi draudzīgs. Ir pat tā, ka nedzirdi, ka šis auto tuvojas, un tā zināmā mērā ir problēma, tāpēc daudzviet, kur tiek jau izmantoti, teiksim, "ūdeņraža" autobusi, tie tiek aprīkoti ar speciālu trokšņu taisītāju, lai cilvēki varētu sadzirdēt to tuvošanos."

Kleperis norāda, ka vispār jau ceļš līdz H2 auto ir bijis garš un tas visu laiku pastāvējis kā alternatīva fosilajiem degvielas resursiem, kas palēnām izsīkst. Ideja par šo "degvielu" virmoja gaisā jau sen – Žils Verns Noslēpumu salā aprakstīja ūdeņraža tehnoloģijas, paredzot, ka tās nodrošinās cilvēkus ar gaismu un siltumu. Faktiski jau vislabākā alternatīva ir elektromotors un baterijas, uzskata zinātnieks, piebilstot, ka 20. gadsimta sākumā Nikolā Tesla elektromašīnu uztaisīja ar bezvadu elektrības pārraidi, bet neviens to pasaulē nav iemācījies atkārtot, līdz ar to vienīgais veids ir akumulatori, bet tie joprojām ir ar pamazu ietilpību, smagi un ilgi lādējami.

"Ūdeņradis šai ziņā ir daudz labāka pieeja. Sadegot skābeklim un ūdeņradim, rodas ūdens – to varam sadalīt, bet, lai to izdarītu, vajadzīga enerģija. Mēs to varam paņemt no saules vai vēja, taču atomelektrostacijas (AES) radītā enerģija būtu vislabākais veids. Tagad jaunās modernās AES (4. un 5. paaudzes) var ļoti viegli integrēt ar tā sauktajiem nepārtrauktajiem ķīmiskajiem cikliem. Populārākais: sēra–joda. Tādā veidā ļoti eleganti var ražot ūdeņradi. Līdz ar to – ja Latvijā bāzes atomelektrostacija nepārtraukti ražotu dažus simtus megavatu elektrības, vienlaicīgi tiktu ražots arī ūdeņradis (400 MW elektrostacija dotu līdz 200 miljardiem m3 gāzes gadā) – un tas varētu pietikt visām automašīnām Latvijā un pat vēl eksportam. Pašlaik, protams, "uz sitiena" H2 tik daudz iegūt Latvijā nevarētu, bet principā pakāpeniski – noteikti ir izdarāms."

Ir idejas, bet trūkst politiskā atbalsta

Kleperis stāsta, ka H2 pētījumus (ūdeņraža iegūšana, uzglabāšana un izmantošana) institūtā atbalsta Valsts pētījumu programma enerģētikā, Latvijas Zinātnes padome, vienīgi Latvijas Universitāte šogad nevarēja, jo taupības dēļ augstskolām atņemti visi līdzekļi zinātniskajiem pētījumiem. Vēl fizikas doktors teic, ka mums ir viedi pētnieki, kas darbojas šajā jomā, un kā piemēru min savu kolēģi Guntaru Vaivaru, kas sadarbībā ar uzņēmējiem ir izstrādājis projektu darbgaldam, kurā tiks gatavotas membrānas – dārgākā sastāvdaļa kurināmā degšūnās. "Ja tās mums būs, līdz pašai degvielas šūnai vairs nav tāls ceļš ejams," uzsver zinātnieks.

Faktiski visas lielās autoražotāju kompānijas gatavo dažādu marku H2 automašīnas, taču tās Latvijā vēl neviens neiegādājas, jo te nav H2 uzpildes staciju. Pērn Latvijas Ūdeņraža asociācijā pieteicies viens uzņēmums no Daugavpils, kurš gribētu uzbūvēt pirmo šādu staciju Latvijā. "Jo ir skaidrs – ja tās būs, būs arī mašīnas un braucēji. Vai tas ir dārgs pasākums? Tas ir atkarīgs, cik lēti dabūsim H2. Pirmajās H2 uzpildes stacijās gāzi iegūtu ar elektrolīzes metodi, tas nozīmē, ka tāda H2 cena būs saistīta ar elektrības cenu. Protams, paši automobiļi ir dārgāki nekā ar fosilo degvielu darbināmie, bet arī tos var padarīt lētākus – vai nu valstiski piemērojot atlaides, nodrošinot ar lētām stāvvietām, vai citu veidu "bonusiem". Daudz kur Eiropā un ASV dienvidu štatos to veiksmīgi jau dara," teic Kleperis.

Šobrīd CFI pētnieki sapņo ar institūtā izgatavoto H2 mašīnu vasarā aizbraukt uz Norvēģijas pilsētu Stavangeru, kur ir ieplānota liela konference par ūdeņraža un elektromašīnām. Pirms šā pasākuma ir paredzēts trīs dienu brauciens ar šādiem auto – no Oslo līdz Stavangerai, pārvarot 680 kilometru. Starp citu, visa ceļa garumā daudzviet jau ir uzbūvētas H2 un elektrības uzpildes stacijas. "Naftas kompānijas Shell un Statoil jau ir sapratušas, ka nākotnes mašīnas būs ar elektrību vai H2 darbināmas, un pamazām ievieš tām nepieciešamo infrastruktūru. Shell praktiski ir lielākais sponsors šiem projektiem Īslandē, Lielbritānijā, Vācijā, savukārt Statoil kūrē šos projektus Norvēģijā, bet te, Latvijā, diemžēl nav izdevies rast šādu atbalstu. Galvenais, kā mums pietrūkst, ir politiskais atbalsts. Negribas jau žēloties, bet pie mums dominē Krievijas gāzes monopols, arī degviela nāk no turienes. Kamēr šādi orientēti politiķi būs pie varas, tikmēr mums diez vai izdosies Latvijā plaši ieviest H2 un šādi darbināmu transportu, tai skaitā sabiedrisko." Jāteic, ka šādu autobusu ieviešanai tiek sniegts ES atbalsts. Piemēram, Berlīnē pērn atvēra vairākas H2 uzpildes stacijas, un vairāk nekā desmit autobusu tagad ripo pa Vācijas galvaspilsētas ielām.

Var izmantot iekšdedzes dzinējos

Savukārt vieglās mašīnas labi situēti ļaudis var jau šodien nopirkt. Pārsvarā tās ir hibrīdās automašīnas – gan ar H2, gan elektroenerģiju darbināmas (ar uzlādētām baterijām var nobraukt 30–60 kilometru). Kleperis teic, ka mēģinājumi sakontaktēties ar autoizstāžu rīkotājiem, lai pārliecinātu viņus kādu no šādām automašīnām atvest uz izstādi Latvijā, līdz šim nav bijuši veiksmīgi. "Šādos pasākumos tomēr rāda tādas mašīnas, kuras kāds varētu nopirkt, un par šīm ir pamatotas šaubas, ka tās kāds iegādāsies. Jo šim jautājumam ir divas puses, kas kopā veido apburto loku: kamēr nebūs infrastruktūras, tikmēr nebūs šādu auto, bet, kamēr nav mašīnu, neviens nav ieinteresēts radīt uzpildes stacijas. Bet interese, kā jau iepriekš teicu, ir. Piemēram, ir piedāvājums taisīt nelielus pārvietojamus elektrolīzerus, kas ražo H2 – sapilda mazos balonos un izveido kā noslēgtu bloku, ko var novietot pie jebkuras degvielas uzpildes stacijas (DUS), nepieciešams tikai ūdens un elektrība. Ja stacijas izdotos ieinteresēt, tur šādi bloki varētu atrasties. Otra ideja ir taisīt akumulatoru lādētājus un tos izvietot DUS elektromašīnām."

Ūdeņradi var iegūt arī speciālos reaktoros – reformatoros no jebkuras biomasas, ar speciālām metodēm to pārstrādājot, ražot H2, CO2 un sauso atlikumu.

Attiecībā uz H2 izmantošanu ir arī otra pieeja – iespējams to dedzināt iekšdedzes dzinējos. Līdz ar to nevajag pirkt dārgās H2 mašīnas, bet var pārtaisīt savu jau esošo veco autiņu, kas "ēd" daudz degvielas un piesārņo gaisu. "Lūk (Kleperis rāda attēlā), ir tāda maza ūdens elektrolīzes gāzes iekārta, kuru ievieto mašīnas motorā. Tā tērē elektrību aptuveni tikpat, cik viena lampiņa, bet pluss ir tāds, ka šāda iekārta palīdz degvielai labāk sadegt, samazinot tās patēriņu līdz 15–20%. Otrs lielākais pluss – tiek krietni attīrītas izplūdes gāzes (ja ir papildu skābeklis un H2, ogļūdeņraži daudz labāk sadeg): samazinās slāpekļa oksīds, tvana gāzes, kvēpi, vienīgi CO2 nedaudz pieaug."

Zinātnieks iesaka vēl vienu praktiski izmantojamu variantu: ja būtu lēts ūdeņradis, ar to var rīkoties kā ar saspiesto dabasgāzi – mašīnā ierīko gāzes inžektorus un H2 balonu. "Tas ir mīts, ka H2 ir bīstamāks par dabasgāzi. Tā nav – ja rodas noplūde, H2 kā vieglākā gāze uzreiz aiziet gaisā, ieskaitot liesmu. Bet, ja izplūst un uzliesmo propāns/butāns, kas ir krietni smagāki par gaisu, viss "saskrien" zem mašīnas, kas ir daudz bīstamāk."

Arī kaimiņos domā par nākotni

Reklāma

Arī mūsu kaimiņi lietuvieši strādā pie šā jautājuma. "Viņi pirms trim gadiem nodibināja Lietuvas ūdeņraža un degvielas šūnas tehnoloģisko platformu – tas ir konsorcijs starp ražotājiem, valsts iestādēm/nevalstiskajām organizācijām un pētnieciskajiem institūtiem. Latvijā mēs to gribam darīt šogad – Vides ministrijā ir pieteikts projekts, izmantojot viena mazā uzņēmuma atbalstu. Ja ministrija piešķirs līdzekļus, mēģināsim šādu platformu izveidot arī Latvijā. Lietuviešiem gan ir lielākas iestrādnes attiecībā uz H2 uzglabāšanu – un tieši cietā veidā. Savukārt Igaunijā nav šādas asociācijas, jo viņiem ir stipra "degslānekļa aizstāvju" organizācija (viņi cer naftu, ko izspiež no šā slānekļa, ar laiku palaist tirgū, ja "parastās" naftas cena vēl turpinās kāpt). Taču arī viņi, dedzinot degslānekli, meklē veidu, kā to pārvērst par H2 un attīstīt savā valstī augstas temperatūras degvielas šūnu elektrostacijas enerģijas iegūšanai," skaidro Kleperis.

Runājot par laiku, kad pasaulē būs pietiekami daudz ar šādu degvielas veidu aprīkotu mašīnu, zinātnieks min 2050. gadu, kad, kā paredz amerikāņi, aptuveni trešdaļa auto ripos, pateicoties H2 vai elektrībai. Eiropa šobrīd daudz piestrādā, lai neatpaliktu no ASV un Japānas un lai uz noteikto laiku būtu videi draudzīga autoparka īpašniece.

***

FAKTI

1625. – J. Baptista van Helmonts pirmo reizi apraksta H2 un lieto vārdu "gāze".

1783. – Žaks Šarls veic pirmo lidojumu ar paša radītu H2 balonu.

1806. – F. I. de Rivas uzbūvē pirmo iekšdedzes dzinēju, kuru darbina H2 un skābekļa (O2) gāzu maisījums.

1807. – Rivas patentē automobili, kuru darbinātu viņa izveidotais iekšdedzes dzinējs. 1813. gada prototipa parametri: seši metri, viena tonna. Nobraukums – daži 100 metru.

1863. – 20 kilometru testa brauciens ar viencilindru, divu virzuļu hipomobili (H2 dzinējam ieguva no H2O elektrolīzes ceļā).

1900. – gaisā paceļas pirmais ar ūdeni pildītais gaisa kuģis Zeppelin.

1903. – Konstantīns Cialkovskis publicē traktātu, kurā min H2 un O2 kā raķešu degvielu.

20. gadsimta 20. gadi – vācu inženieris Rūdolfs Erens pārveidoja autobusu, smago mašīnu un zemūdeņu iekšdedzes dzinējus, lai kā degvielu varētu izmantot H2 un H2 maisījumus.

1933. – kompānija Norsk Hydro pārveidoja vienu no smagajām automašīnām H2 izmantošanai.

1959. – tiek demonstrēts D12 – pirmais 12 kW kurināmo elementu traktors.

1970. – izmantojot Austin A40 bāzi, tiek konstruēts pirmais hibrīdais pasažieru auto, ko darbina 7 svina–skābes akumulatori un 6 kW sārma kurināmā elements. Kopējā izejas jauda – 150 kW.

1979. – Rīgas autobusu rūpnīca svinīgi atklāja ar H2 darbināmu mikroautobusu RAF, bet šis modelis netika tālāk uzlabots.

1988. – Padomju Savienībā Tupoļeva konstruktoru birojs veiksmīgi pārveidoja 164 pasažieru lidmašīnas TU-154 vienu no dzinējiem šķidrā H2 izmantošanai.

2002. – ekspluatācijā tiek nodota vācu 212 tipa zemūdene, kas neizmanto kodolreaktoru, bet dīzeļa dzinēju un papildus protonu apmaiņas membrānu kurināmā elementu, kas nepieciešamības gadījumā padara zemūdeni "nedzirdamu" un "nemanāmu".


Citi lasītāji iesaka


Šeit tiek apkopotas TVNET ziņas, kuras lasītāji visvairāk ir pārpublicējuši portālā draugiem.lv un facebook.com. Autorizējieties facebook un draugiem, lai redzētu, kas interesē Jūsu draugus.

Reklāma





Satiksmes informācija

  • 2014. g. 24. aprīlī 12:07 - Nobraucot no Akmens tilta Pārdaugavas virz., uz b/d izbirušas šķembas. Līdz brauktuves sakārtošanai esiet uzmanīgi!
  • 2014. g. 24. aprīlī 10:29 - @SabineZupa Labdien! Jums šī norāde jāsaskaņo @LVceli nodaļā. Sazinaties telefoniski un Jūs pakonsultēs. Kontaktinfo- http://t.co/nmCHZh2Mzc
  • 2014. g. 24. aprīlī 08:47 - Sakarā ar remontdarbiem 26.04. uz Vanšu tilta tiks ierobežota transporta satiksme kreisajā malējā joslā abos virzienos.

Kļūsti par reportieri