Hidrogénmeghajtással (H₂) a nehéz haszongépjárművek gyakorlatilag kibocsátásmentesen működtethetők – azaz üvegházhatású gázok (elsősorban szén-dioxid) és légszennyező anyagok (nitrogén-oxidok, korom stb.) közvetlen környezetbe juttatása nélkül. A hidrogénes tehergépkocsik ezért az Európai Unióban jogszabály szerint zéró kibocsátású járműnek számítanak, amelyek bizonyos előnyöket élveznek többek között a városközpontokba való behajtási tilalmak vagy a tehergépkocsikra kivetett útdíjak esetében.

Az elektromos járművekkel (nemzetközi rövidítéssel: BEV, battery-electric vehicle) ellentétben azonban a hidrogénmeghajtású tehergépkocsik még a fejlődés más szakaszában vannak a technológiát és a megvalósítást illetően. Míg a BEV-teherautók fokozatosan elérhetővé válnak sorozatgyártásban a kis és 2025-től a nagyobb távolságú közlekedés számára, akár 500 kilométeres hatótávolsággal, addig a hidrogénes járművek csak prototípusokként, legjobb esetben is kis sorozatban gyártva állnak rendelkezésre. Jelenleg még nem világos, hogy pontosan milyen hidrogénhajtás és milyen feltöltési mód lesz a vezető szabvány a jövőben.

Alapvetően megkülönböztetjük a belső égésű motorral hajtott hidrogénes tehergépkocsikat (H₂-ICE) és a hidrogén üzemanyagcellás elektromos meghajtású járműveket (FCEV). A H₂-ICE teherautók a meglévő benzin- és dízeltechnológiát használják. A hidrogént egy dugattyús motorba fecskendezik, majd begyújtják, a felszabaduló energiát pedig mozgássá és hővé alakítják át. Ennek a technológiának az előnye egyben a hátránya is: a jól ismert belsőégésű technológián alapul. Ez jelenleg előny, de az elektromos járművek felé történő egyre nagyobb mértékű elmozdulással ez a működési elv a jövőben hátránynak is bizonyulhat, mivel az alkatrészgyártók hosszú távon egy platformra fognak összpontosítani. A H₂-ICE emellett minimális szén-dioxid- és légszennyezőanyag-maradványkibocsátással is jár. A nagy haszongépjármű-gyártók közül az MAN, a Volvo és a DAF közölte, hogy tovább dolgoznak a hidrogénüzemű belsőégésű motorok technológiájának fejlesztésén.

Különleges fókuszban: az üzemanyagcella

A vezető haszongépjármű-gyártók többsége az üzemanyagcellás megoldást részesíti előnyben a hidrogénmeghajtás tekintetében. Ennek a technológiának a lényege, hogy egy katalitikus reakció részeként a hidrogénatomok az üzemanyagcellában egy elektronnal könnyebbé válnak. Ezáltal elektromos áram keletkezik, amelyet vagy közvetlenül felhasznál a jármű elektromos meghajtása, vagy egy tartalék akkumulátorban tárolja. A reakció során a levegőből származó oxigénnel keveredve „hulladékként” vízgőz (H₂O) és hő keletkezik. Az FCEV-teherautók az e-mobilitás elektromos platformjaira épülnek, és a technológia hatékonyabb, mint a hasonló H₂-ICE-hajtások. Elsősorban a Daimler Trucks, a Volvo és az Iveco fejleszt ezen koncepció mentén vontatókat, és futnak már FCEV-prototípusaik az utakon. Sorozatgyártású járművek a hozzájuk kapcsolódó szervizhálózattal együtt azonban csak az évtized végére várhatóak. A dél-koreai gyártó, a Hyundai gyárt jelenleg kis sorozatban FCEV-teherautókat Xcient Fuel Cell üzemanyagcellával. A DACHSER is több mint egy éve használ két műszakos üzemben egy Hyundai hidrogénmotoros teherautót pótkocsival. A Magdeburgban állomásozó, több mint 400 kilométeres hatótávolságú jármű általában gond nélkül ingázik Szász-Anhalt tartomány fővárosa és Berlin között.

Maga az üzemanyagcella-technológia már kiforrott a teherautók számára. Hiányzik még viszont a hidrogén járműben való tárolására vonatkozó szabvány. Itt három rendszer küzd az elsőségért: A városi buszoknál és például a Hyundai teherautóknál alkalmazott szabvány esetében a gáznemű hidrogént 350 bar nyomású gázpalackokban tárolják. A 350 baros technológia kipróbált és bevált, valamint megfelelően magas az ezt a technológiát használó töltőállomások száma. Nagy hátránya viszont, hogy a sűrített gázpalackok sok helyet igényelnek, így az adott járműméretek mellett aligha lehet 500 kilométer feletti hatótávolságot elérni anélkül, hogy ne csökkenne a rakomány számára fenntartott raktér. Ez azt jelenti, hogy ez a technológia hatótáv tekintetében nem előnyösebb, mint a BEV.

Más gyártók, például a Daimler és az Iveco ezért a 700 baros technológiára támaszkodnak. A szintén palackokban, magasabb nyomáson tárolt hidrogén körülbelül 750 kilométeres hatótávolságot biztosít a rakodótér csökkenése nélkül. Az AFIR- (alternatív üzemanyagok infrastruktúrájáról szóló) irányelv szerint 2030-ig az EU autópálya-hálózatán ki kell építeni egy megfelelő, 700 baros töltőállomás-rendszert tehergépkocsik számára.

A leginkább ambiciózus hidrogéntárolási technológiát a Daimler fejleszti. Ennek során a nyomás alatt, hidegen cseppfolyósított hidrogént (LH₂) folyadékként speciális tartályokba tankolják, a földgázt hidegen és nyomás alatt cseppfolyósított LNG-technológiához hasonlóan. Az LH₂-technológia nagy energiasűrűségének köszönhetően a teherautók hatótávolsága így meghaladja az 1000 kilométert. A cseppfolyósításhoz szükséges nagy mennyiségű energia miatt viszont jelenleg ez a hidrogéntárolási technológia áll legtávolabb a széles körű elterjedéstől – írják.

E hidrogénnel működő teherautó-projektek révén a Toyota támogatni kívánja a nehéz tehergépjárművek közúti szállításának széndioxid-mentesítését, amely a tonnakilométerek alapján az európai áruszállítás negyedét teszi ki. A haszongépjárművek használati szokásai és a nagy mennyiségű hidrogén iránti igényük miatt kulcsfontosságú szerepet játszanak a fenntartható hidrogéninfrastruktúrák fejlesztésében.

„Örömmel dolgozunk együtt a Toyotával és az Air Liquide-del, hogy tesztelhessük a hidrogénmegoldásokat a hosszú távú logisztikai műveleteinkhez. Szeretnénk tanulni ebből a tapasztalatból, miközben tovább dolgozunk a széndioxid-kibocsátásunk csökkentésén” – avat be Eric Desbonnets, a Coca-Cola Paris 2024 műveletekért és fenntarthatóságért felelős alelnöke.

„Az Air Liquide a Coca-Colával és a Toyotával azonos célokat tűzött ki maga elé: konkrét megoldások megvalósítása az éghajlatváltozás kihívásaira. Ez a projekt része ennek a megközelítésnek, és demonstrálja a hidrogén jelentőségét a nehézgépjárművek mobilitásában” – teszi hozzá Erwin Penfornis, az Air Liquide hidrogén energiáért felelős alelnöke.

„Annak érdekében, hogy felgyorsítsuk a hidrogéntechnológia bevezetését társadalmunkban, a Toyota üzemanyagcellás moduljának használatát a személyautókon túl a teherautókra, buszokra, autóbuszokra, vonatokra, hajókra, partközeli és rövid távú tengeri hajókra, helyhez kötött generátorokra stb. is kiterjesztjük. Nagy örömünkre szolgál, hogy hasonlóan gondolkodó partnerekkel dolgozhatunk együtt, és megmutathatjuk a fenntartható mobilitásról alkotott közös elképzelésünket. Az elektromos koncepciók bizonyításából nyert meglátások döntő mérföldkövekként szolgálnak majd azon az úton, amely ahhoz vezet, hogy 2040-re elérjük a zéró emissziót a logisztikai műveleteinkben” – árulja el Thiebault Paquet, a Toyota európai kutatás és fejlesztésért felelős alelnöke.

A gépjárművek károsanyag-kibocsátásának korlátozását célzó uniós jogszabályokról hagyományosan nehezen születik döntés, hiszen a kormányok sok esetben előrébb tartják az autógyártók profitját. A mostani vita kapcsán a brüsszeli székhelyű Európai Közlekedési és Környezetvédelmi Szövetség (European Federation for Transport and Environment, T&E, amelynek a Levegő Munkacsoport is tagja) egy videóval hívja fel a figyelmet a jó döntés jelentőségére.

Évtizedek óta küzdenek a környezetvédő civil szervezetek a közúti közlekedés által kibocsátott üvegházhatású gázok csökkentéséért. Nekik is köszönhető, hogy az Európai Unióban alakul a 3,5 tonna megengedett összsúlyúnál nagyobb tehergépkocsik szén-dioxid-kibocsátásának korlátozása.

A tagállamok miniszterei által decemberben elfogadott álláspontja szerint egy újonnan forgalomba állított tehergépkocsi átlagosan legalább 15 százalékkal kevesebb szén-dioxidot bocsáthat ki kilométerenként, mint 2019-ben; 2030-tól pedig 30 százalékkal kevesebbet. Az Európai Parlament tavaly novemberben viszont arról határozott, hogy 2025-tól 20, 2030-tól pedig 35 százalékos legyen a csökkenés. Jogszabály viszont csak akkor lesz, ha az Európai Parlamentnek és a tagállami kormányok testületének, az Európai Tanácsnak sikerül kompromisszumra jutniuk, miközben a teherautó-gyártók profitját az szolgálja a legjobban, ha semmilyen megállapodás nem jön létre. A tehergépkocsi-gyártók viszont kevesebben vannak, mint az áruszállítók és áruszállíttatók, akiknél viszont a szén-dioxid-kibocsátás – és így az üzemanyag-fogyasztás – csökkenése költségmegtakarítást eredményez.

A szabályozásban szó lesz annak kikötéséről is, hogy a kínálatban egyre nagyobb arányban legyenek jelen a nulla kibocsátású – akkumulátoros, áramszedős, üzemanyagcellás villanyhajtású – teherautók. Ennek szükséges voltára hívja fel a figyelmet a T&E új videója.

A video magyar változata ITT tekinthető meg.