Dr. Hanula Barna (Széchenyi István Egyetem, Audi Hungária Járműmérnöki Kar egyetemi docens)
A fúziós erőmű milyen változásokat hozhat vagy milyen hatással lenne a jövőbeli energiatermelésre?
Nem szakterületem a fúziós energiatermelés, de a tapasztalataim alapján abból indulok ki, hogy a 2050-es klímacélok elérése érdekében még nem tud érdemi szerepet játszani. Hosszú távon nagyon nagy lehet a perspektívája, de jelenleg egy ipari szinten áramot termelő erőműnek még nincsenek megvalósítható tervei. Összehasonlításképpen: a bevált fissziós nukleáris erőművek technológiája ismert és kiforrott, ennek ellenére több mint 10 év kell a legtöbb esetben a kivitelezéshez.
Egy jelenlegi elektromos autó akkumulátora milyen arányban újrahasznosítható, keletkezik-e veszélyes hulladék belőlük? Globálisan ez nem terheli a környezetet egy belsőégésű motor újrahasznosításához képest?
Nagy erőkkel folyik a lítium akkumulátotrok újrahasznosításának a technológiai fejlesztése. (jelenleg két eljárásra fókuszálnak: a pirometallurgia olcsóbb és veszélytelen, de csak a fémeket tudja kinyerni, a hidrometallurgia drágább és veszélyes vegyszereket alkalmaz, viszont más komponensek visszanyerésére is alkalmas) Jelenleg kérdéses a folyamat gazdaságossága is, a kinyerhető nyersanyagok ára nem biztos, hogy fedezi a folyamat költségeit. Az unió jelenleg az akkumulátorok 10%-ának újrahasznosítását tenné kötelezővé 2030-ban.
Mi lesz az elektromos autók elhelyezésével, amikor az akkumulátorok elromlanak benne? Hol lehetne elhelyezni vagy megjavítani azokat?
Ezt ma még nem tudom megválaszolni. A jelenlegi akkumulátorok átlagos élettartama 10-15 évre tehető, a gyártási költségük pedig 3-5-szöröse egy belsőégésű motornak. A szokásos pótalkatrész árképzéssel kalkulálva nem vagyok benne biztos, hogy a csere kifizetődő. Az ipar eredetileg abból indult ki, hogy 50€/kWh-ra csökkenhetnek az árak. Jelenleg pack szinten 150€/kWh környékén tartunk, és a nyersanyagárak miatt ez emelkedik. Egy esetleges technológiai áttörés viszont jelentősen változtathat ezen.
Dr. Homoki Tamás (Kecskemét város alpolgármestere, közlekedési jogász)
Kecskeméten lehetőség van-e a genfi tömegközlekedési példát követni, ahol néhány megállónkénti felsővezetékes gyorstöltő segítségével oldják meg a buszok töltését, amíg az utasok fel és leszállnak?
Általában a gyorstöltési technológia nem infrastruktúra barát megoldás. Mit jelent ez a gyakorlatban? Jelenleg az autóbuszok akkumulátor pakkjainak élettartamát a gyártók töltésszámban határozzák meg, amelyen belül külön-külön súlyozással veendők figyelembe a lassú-közepes-gyors töltési alkalmak. Ebből adódóan ezeknek a drága eszközöknek az élettartamát azzal lehet maximalizálni, ha az ún. „lassú” töltési technológia kerül alkalmazásra. Ennek helyszíne elsősorban az éjszakai és a hétvégi időszakban a műszaki telephelyen kialakítható töltési infrastruktúra, másodsorban a dedikált és erre alkalmas alközpontok lehetnek. A környezetre is és az üzemeltetési költségekre is a legkevesebb terhelést az jelentheti, ha egy-egy akkupakkot a lehető legtovább tudnánk működőképes állapotban tartani. Másik oldalról a város jelenlegi villamoshálózatát is egy ilyen célú töltési infrastruktúra kialakításához szükséges lenne igazítani, ami további beruházásokat igényel, azaz tovább növeli az elektrifikáció beruházási és üzemeltetési költségeit. Jelenleg ezekhez a feladatokhoz pályázati forrás nem érhető el. További feladatot jelentene az üzemeltetési és a városképi szempontok között is a szükséges kompromisszumok kialakítása és korántsem biztos, hogy ezek könnyen kialakíthatóak lennének a helyi úthálózati adottságokra is tekintettel. Szintén megoldandó feladat lenne, hogy akkor a város teljes autóbusz állományát is ehhez a technológiához kellene alakítani, hiszen az állomány számosságára is tekintettel a hatékony megoldás mindenképpen az azonos kiszolgálási modell biztosítása lehet. Ha a kérdésben említett városban keletkezett üzemeltetési tapasztalatok kedvezőek lennének, akkor vélhetően már több nagy autóbuszgyártó is felvette volna termékpalettájára az ilyen kialakítású autóbuszokat, valamint több nagy európai város is alkalmazná ezt a kiszolgálási modellt, de vélhetően hasonló feladatokba, problémákba ütköztek ott is és ez lehet a magyarázata annak, hogy ez a technológia nem terjedt el.
Hogyan lehetne Kecskeméten csökkenteni a belvárosi tömegközlekedés átszállás fajsúlyát, milyen elképzelések vannak a városrészek jobb összeköttetésének jegyében?
A helyi hálózat kialakítását alapvetően meghatározó szempontok az úthálózat, a városrészek közötti távolság, a nagylétszámú termelő és szolgáltató egységek elhelyezkedése, az egyes városrészek közötti mobilitási igények tényleges nagyságrendje és a kialakított megállóhelyi infrastruktúra. Jelenleg ezen szempont rendszer mentén működik az autóbuszhálózat, amit kiegészít a Kecskemét-Kisfái-Kecskemét és a Kecskemét-Hetényegyháza-Kecskemét személyszállító vonatok hálózata. Tekintettel arra, hogy a város kiterjedése nagynak tekinthető, ezért a hálózat üzemeltetési hatékonyságát is szem előtt tartva kerül biztosításra az, hogy jellemzően egy átszállással bármely két városrész közötti utazás lebonyolítható. Az elmúlt években azokon a területeken, ahol a tényleges utazási igények ezt indokolták bizonyos vonalak összekötésre kerültek (pl.: 4-14, 12-14, 18-20), illetve a Déli Iparterületet kiszolgáló hálózat is így került kialakításra („D” jelű autóbuszvonalak). Az utazási igények változását a Kecskeméti Közlekedési Központ Kft. folyamatosan figyelemmel kíséri és amennyiben további tényleges igény jelentkezik, akkor arra vonatkozóan a javaslatát a városvezetés felé megteszi.
Kerekes Ervin (AVL Hungary Kft. szenior K+F projektvezető)
Miért nem használunk több áramgenerátort vagy dinamót (amelyek fizikai hatásra áramot fejlesztenek), hogy több áramot termeljünk?
A kérdést nem teljesen értem. Ha a járműveket nézzük, akkor ott egyre többet építünk be, hisz mind a hibrid technológia, mind a tisztán elektromos járműveknél ez alap. Ha az energiatermelést nézem, akkor nem a generátor a szűk keresztmetszet, hanem az az energia, amit átalakítunk árammá. Milyet, mennyit, hogyan és milyen hatásfokkal? Ezek a nagy kérdések.
Mit lehet vizsgálni egy elektromos autón, hogy megfeleljen az Euro 7-es szabványnak? (Benzines és dízel autóknál pl. a CO2 kibocsátást)
A hagyományos belsőégésű motorok esetén se csak a CO2 kibocsátás volt a lényeg, hanem minden egyéb károsanyag. (pl. NOx, vagy a korom stb.) Az Euro 7 nem különbözteti meg, hogy milyen hajtásláncú járműről van szó. Ugyan személyautók esetében nem változott a limit, de a mérési körülményeket, amelyekben ezt teljesíteni kell, kitolták. Minden eddigi határértéken túl további limiteket határoztak meg pl. a gumiabroncs-kopásra, a szálló porra, és az e-autók akkumulátorára is.
Milyen sebességgél tud majd némileg eltűnni a belsőégésű motor, és milyen gyorsan váltja fel az elektromotor 2035 után?
Ha marad Európában a szabályozás, akkor egyes becslések szerint Európában kb. 10% lesz a személyautókban a tisztán belsőégésű motorral hajtott járművek aránya és a villamos autóké 80%. Az akkumulátoros autók növekedése egyes becslések szerint progresszív lesz.
Sok esetben pozitív érvként hangzik el a fejlesztési potenciál az elektromos hajtásláncok mellett. Igaz-e ez az érv, hogy sok még a kiaknázatlan terület? Ha igen, akkor mik jelenleg a fő kutatási területek?
Az akkumulátorok esetén újabb, kevésbé tűzveszélyes technológiákon dolgoznak többen is. Képbe kerültek a szuper kapacitorok. A jelenlegi akkumulátoros technikák esetén az „öngyógyítás“ lehetséges technikáit is többen kutatják. A hidrogénes technika is elindult. Itt még nagyon az elején járunk. Az üzemanyagcellák csökkenő platinával lehetőséget adhatnak arra, hogy egyre jobban elterjedjenek. A hagyományos belsőégésű motorok esetében a szintetikus üzemanyag előállítása segíthetne.
A hidrogén hajtásnak mekkora jövője van?
Szerintem elég rosszul indul. A technika jó lenne, de a hidrogén előállítása jelenleg nem zöld és nagyon drága. Nincsenek Kutak, nincsenek járművek és ráadásul az emberek is félnek tőle. A tárolása és szállítása is okoz némi gondot. Sokan azt mondják, hogy tisztán hidrogén helyett, inkább a szintetikus üzemanyagot kéne előállítani és a hagyományos, vagy hibrid hajtást kellene inkább tovább vinni. Szinte minden nagyobb régióban maximum 1-2%-ra becsülik a technológia elterjedését 2035-ig.
Kun Krisztián (Neumann János Egyetem, GAMF Műszaki és Informatikai Kar IJAT Járműtechnológia Kutatócsoport-vezető)
A munkagépek terén is elektromos hajtás lesz a cél?
Haszongépjárművek tekintetében a szállítmányozás elsősorban a nagy hatótáv miatt jelen tendenciák szerint a hidrogénhajtásra helyezi a hangsúlyt a tisztán elektromos hajtás helyett. Ez az akkumulátortechnológia fejlődésével átalakulhat, ugyanakkor a kapacitásnövelés és a töltési idő szűk keresztmetszetet jelent. A munkagépek (erőgépek) világában az elektromos hajtás kiemelten jó hatásfoka és rendkívül nagy nyomatéka miatt szintén elterjedőben van, de a belsőégésű motorokról való átállás itt hosszasabb lehet. A városüzemeltetésben ugyanakkor jelentős előrelépés várható az elektromos járművek terén: a posta, a csomagküldés, az erdőgazdálkodás és a helyi tömegközlekedés zöld átállása várható.
Várható-e az akkumulátorok forradalma vagy generáció váltása az elkövetkező 10 évben?
Az akkumulátortechnológia jelenleg a lithium-ion akkumulátorok gyártásfejlesztésére, kapacitásbővítésére összpontosít. Az Li akumulátorok gyártásánál alkalmazott veszélyes anyagok kivezetését a legújabb kísérletek már többletvíz alkalmazásával részben kiküszöbölik. Ugyanakkor a szilárdtest akkumulátor piacra lépése felboríthatja a piacot. Ezek két- háromszoros kapacitást, nagyobb töltési sebességet és biztonságosabb használatot ígérnek.
Az elektromos autókból csak automata váltós létezik?
Nem. Sőt, az elektromos motorok piacán nagyobb számban tapasztalható a váltó alkalmazása. A villanymotor nyomatéka már nulla fordulattól, azaz álló helyzetből maximális. A felső fordulatszámhatárt lényegében a forgó rész átmérője és szilárdsága határozza meg. Egy keskeny forgórészű villanymotor rendkívül magas fordulatszámon forgatható, itt ugyanakkor csökken a nyomatéka. A nagy sebességnél fellépő nyomaték és hatásfokvesztés miatt jobb lehet, ha egy másik áttétellel visszavennénk a fordulatszámot. A gyakorlatban azonban elmondható, hogy közel akkora veszteség keletkezne a sebességváltón, mint amennyivel nőne a motor hatásfoka. Így aztán nem jellemző, hogy az amúgy sem könnyű elektromos autókba még egy nehéz váltó is helyet kapjon. Alapos számítások ugyanakkor indokolhatják a jelenlétét (például a Porsche Taycan esetén)
Az egymással kommunikáló okos, önvezető járművek elterjedése milyen hatással lehet a közlekedés szervezésére?
Az egymással kommunikáló, önvezető járművek 4-es szinten elvétve beavatkozó egységek nélkül, 5-ös szinten minden esetben külső behatástól mentesen közlekednek. Ezek megjelenését két dolog korlátozza: Az emberi természet és hatásreakciók tökéletes ismerete, illetve a megfelelő kommunikációs sebesség. Míg előbbi a mesterséges intelligencia tanulásával folyamatosan fejlődik, utóbbira az 5G hálózatok jelenthetnek megoldást.
Mészáros Virág (HUMDA Magyar Mobilitás-fejlesztési Ügynökség Hidrogén munkacsoport vezető)
Teljesen ki akarják zárni a belsőégésű motorokat a piacról?
A helyzet és a jelenlegi szabályozás árnyaltabb ennél. Az EU joganyagának pontosabb megfogalmazása alapján nem arról van szó, hogy egy konkrét dátummal és drasztikusan ki akarják zárni a piacról a belsőégésű motorokat, hanem hogy az elfogadott szabályozás szerint 2035-től 100%-os CO2 kibocsátás-csökkentést kell elérni - a 2021-es kibocsátási szintjükhöz képest - az új személyautók és az új kisteherjárművek esetében. Tehát ez eleve csak az újonnan piacra bocsátott járművekre vonatkozik 2035-től, és azon belül is a személyautókra (valamint kisteherautókra). Ezt a határozatot az EU 2026- ban még felül fogja vizsgálni. Köztes lépcsőként 2025-től kerül bevezetésre az Euro 7-es szabályozás, ami a személygépkocsik szennyező anyagaira vonatkozik. Másrészről az Európai Unió beépített egy olyan kitételt a szabályozásba, hogy a 100%-os CO2 kibocsátás-csökkentés úgy is elérhető, ha a belső égésű motorral rendelkező járműben fenntartható módon előállított szintetikus üzemanyagot használunk, amely közel nulla CO2-kibocsátással került előállításra. Szó szerint tehát nem igaz, hogy a belsőégésű motorokat „kizárják” a piacról, bár várhatóan bővülő teret kapnak az akkumulátoros, és a hidrogén üzemanyagcellás zéró emissziós hajtásláncok amellett, hogy ugyanígy hangsúlyos lehet a belső égésű motorok és a fenntartható módon előállított szintetikus tüzelőanyagok piaca.
A 24 órás versenyekben hogy oldható meg az elektromos autókkal való versenyzés úgy, hogy ne álljon sokat maga a futam?
A hagyományos - már amennyire az elektromos autózásban lehet ezt a szót alkalmazni - vagy inkább jelenleg elterjedt elektromos járműtechnológia esetén nem véletlen, hogy az elektromos autókkal való versenyzés terén alapvetően rövid távú versenyeket rendeznek. Ennek fő oka, hogy az akkumulátorok töltése napjainkban viszonylag hosszabb időt vesz igénybe, és a verseny emiatt valóban több ideig állna. Jelenleg két irány látszik a versenypályákon, amelyek abban segíthetnek, hogy hosszabb versenyeket rendezzenek. Az egyik út az akkumulátorcsere. Ez esetben olyan járműveket alakítanának ki, melyeknek az akkumulátora gyorsan cserélhető egy boxkiállás alkalmával. A másik irány az akkumulátorok gyorstöltése, mely esetben az akkumulátorokba egy tankolásnak megfelelő idő alatt annyi energia tölthető, mellyel elfogadható versenytáv tehető meg a következő töltésig.
Mennyire biztonságos a hidrogén a robbanékonysága miatt?
Mindenki emlékszik a durranógáz kísérletre az iskolából a hidrogén és oxigén kedvező arányú keveredése kapcsán, mely robbanó elegyet képez, és pukkanással ég el a kémcsőben. A kísérlet nyilván sokak tudatába beégett, és valóban tény, hogy a hidrogénnek széles a gyúlékonysági küszöbértéke (4-75 térf. %). Ez nem egyenlő a robbanási határértékkel, ami egy szűkebb tartományba esik: 18-59% (V/V), de ez utóbbi is még igen szélesnek tekinthető az üzemanyagok körében. Ugyanakkor minden üzemanyagra igaz, hogy – bizonyos fizikai és kémiai körülmények között - gyúlékony és robbanékony, továbbá nagy energiatartalom jellemzi őket; ennek köszönhetjük, hogy meghajtani képesek autóinkat. Tehát ha valaki beül egy benzines vagy diesel üzemű autóba, mely 40- 60 liter gyúlékony gázolajjal vagy benzinnel fut, majd adott esetben karambolozik, akkor szintén komoly veszélynek van kitéve az üzemanyag oldaláról – és erre az utóbbi évekből sajnos több súlyos baleset is példával szolgált. Ugyanakkor úgy tűnik, hogy a már ismert, hagyományos üzemanyagokkal kapcsolatos baleseteket (ezek gyakoriságát, veszteségeit emberi és anyagi javakban) a közvélekedés már „beárazta”, elfogadta. Ez most már nagyjából igaz a CNG/LNG üzemű járművekre, és az akkumulátoros elektromos járművekre is. A kérdés igazból az, hogy a többi üzemanyaghoz képest veszélyesebb-e, okoz-e nagyobb kockázatot a hidrogén? Például egy elektromos autóban kigyulladó lítium-ion akkumulátor tüze hatalmas intenzitással ég, és nagyon gyorsan alakul ki. A CNG üzemű járművek gáz üzemanyagát szintén nagy nyomáson tároljuk a járműben, és ezekkel kapcsolatosan is előfordultak már balesetek, akár a jármű oldaláról, akár a töltőállomás oldaláról. Sok példát lehetne hozni. Bár a hidrogén gyulladási és robbanási határkoncentráció-tartománya kétségkívül széles, de van még számos további olyan fizikai-kémiai paraméter, amelyek együttesen befolyásolják a biztonságot, és több ilyen paraméter pedig a hidrogén esetében kedvezőbb: pl. a hidrogén tizennégyszer könnyebb a levegőnél, és rendkívül nagy a diffúziós sebessége, ezért a gyakorlatban – különösen szabad térben – az említett égési, robbanási koncentrációk nem alakulnak ki azért olyan könnyen. A hidrogén szabad térben olyan gyorsan eloszlik, hogy a gyúlékonysági és robbanási határkoncentráció tartományt a valóságban ritkán éri el. Ha tehát kiragadjuk a szakirodalomban szereplő széles 4-75 térf. % gyulladási tartományt, ez így önmagában igaz, de egy ilyen „töredék információ” alapján nem lehet megítélni egy adott üzemanyag, vagy jármű-hajtáslánc teljes biztonsági szintjét. A hidrogénnek a fent említettek mellett pl. az öngyulladási hőmérséklete magasabb, mint a többi üzemanyagé, nem toxikus, nem üvegházhatású, nagyon csekély sűrűsége miatt adott méretű résen kiszökő hidrogén robbanási energiatartalma is kisebb, mint a többi fosszilis üzemanyagé. A benzin és a dízel üzemanyagok súlyosan mérgezőek, sok esetben rákkeltőek, és a természetbe kikerülve rendkívüli környezeti károkat képesek okozni (lásd tankerhajó balesetek, vagy az üzemanyag logisztikai központok, finomítók esetében oly gyakori talaj és/vagy talajvíz kármentesítési munkálatok, amelyeket olykor évtizedekig végeznek.) A biztonságot tehát számos paraméter mentén kell megítélnünk, és nem szabad egy releváns paramétert sem kihagynunk, kiragadnunk a rendszerből. Sajnálatos módon 2022 októberében történt Írországban egy hagyományos benzin-diesel üzemanyagtöltő állomás robbanás, ahol 11 ember halt meg. A tragédia alig került be a hírekbe, és az emberek sem tették le benzines/diesel autóikat, továbbra is felkeresik a töltőállomásokat. Norvégiában 2021-ben történt egy tűzeset (nem robbanás) egy hidrogéntöltő állomáson, és két ember könnyebben megsérült, de a hidrogén esetében már jelenleg is évi több millió tankolási alkalom (a szám meredeken növekszik) szinte százszázalékos arányban biztonságosan, minden gond nélkül megtörténik. Ha valami rendben zajlik, annak manapság sajnos nincs hírértéke, viszont egy-egy kiragadott, hatásvadász cikk egy ritka balesetről a közvélekedést súlyosan képes befolyásolni negatív irányba. Itt azt is ki kell emelnünk, hogy a hidrogén alkalmazása vagy a hidrogén-töltőállomás alkalmazása „nem újdonság”. Világszinten közelíti az ezret a hidrogéntöltőállomások száma, és évente kb. 2-3 milliót a hidrogén tankolási alkalmak száma. A hidrogén üzemű járművekből buszok több százas, személyautók több tízezres nagyságrendben futnak az utakon, és nem jelentenek elfogadhatatlan biztonsági kockázatot. Összességében inkább úgy fogalmazhatunk, hogy a hidrogén mint üzemanyag, illetve a hidrogénüzemű járművek nem jelentenek nagyobb kockázatot, mint a többi, hagyományos vagy alternatív üzemanyag, csak kissé más jellegűt. Ha ezeket megtanuljuk - hasonlóan ahogy az olajipar több évtized alatt rendkívül kifinomulttá tette saját biztonságtechnikáját -, akkor a hidrogén kapcsán sem jelentkezik nagyobb kockázat, mint a többi üzemanyag esetén.
Ki tudja váltani teljesen az elektromos közlekedést a zöld hidrogén technológia, például a szigeteken, ahol korlátlan mennyiségű alapanyag áll rendelkezésre, és nem szükséges a nagy hatótáv?
A kérdés annyiban feltétlen pontosításra szorul, hogy a hidrogén üzemanyagcellás hajtáslánc, illetve jármű is egy tejesen elektromos hajtáslánc, hiszen az ilyen járműben is csak villanymotor adja a meghajtást, hasonlóan az akkumulátoros elektromos járművekhez. A konkrét kérdésre nem adható fekete-fehér válasz. Fontos tudatában lenni, hogy a hidrogén (hasonlóan a villamos energiához) nem energiaforrás, hanem egy másodlagos (átalakított) energiahordozó. Ebből adódóan egy szigeten sem, és sehol máshol sem lehet a hidrogént önmagában tiszta formájában „bányászni”; nem férünk hozzá elemi formájában. Ezért ha egy adott szigeten nincs kiépített villamosenergia-hálózat, amelyen keresztül energiaellátása megoldható, de kellő nap-, szél- vagy vízenergia áll rendelkezésre, akkor elvileg akár a hagyományos (akkumulátoros) elektro-mobilitás, akár a megújuló alapú elektrolízises hidrogén-előállítás, illetve a hidrogén-mobilitás egy működőképes alternatíva lehet. De a tényleges választás mindig nagyon függ az adott konkrét hely adottságaitól; meglévő (vagy éppen hiányzó) közüzemi energiaellátásától stb. Teljesen általános érvényű szabály nem adható. Még egy megjegyzés: a hatótáv tekintetében jellemzően a hidrogén üzemanyagcellás hajtásláncú jármű kedvezőbb eredményt tud elérni, mint egy tisztán akkumulátoros. Itt megint a helyi utazási távolságoktól, a rendelkezésre álló energia-infrastruktúrától és a töltési időtől függ, hogy melyik változatot érdemes alkalmazni.
