Vesinikuajastu alguses
Velimatti Honkanen, Tõnu Ojala
02.12.2015

Toyota seeriaautode rivi on täienenud kütuseelemendiga vesinikautoga Mirai. Selles on nii mõndagi tuttavat hübriidautodest, kuid on ka omajagu uut.

Kütuseelementide tööpõhimõte avastati juba 1838. aastal, kuid reaalselt saadi esimene toimiv seade tööle alles aastal 1959. Nime tegi fuel-cell endale Apollo lendudega, kus seda lahendust elektri tootmiseks kasutati. Kütuseelemendis toimub kütuse elektrokeemiline oksüdatsioon, mille tulemusena saadakse nii elektrit kui soojust. Kütuseks on vesinik, oksüdeerijaks hapnik. Kütuseelement koosneb elektroodidest – anoodist ja katoodist –, mille vahel on ioone juhtiv elektrolüüt ning kus redutseerumis-oksüdeerumisreaktsioonide tulemusena tekib elektrolüüdi ja kütuse (anoodil) ning elektrolüüdi ja oksüdeerija (katoodil) vahel elektroodidel potentsiaalide vahe. Ühe kütuseelemendi toodetav pinge on küll vaid 0,7 V, aga elemente kokku ühendades (nt Mirail on neid 370) saab juba kasutuskõlbliku pinge.

Vesinikku on maailmas tohutult, kuid mitte „ehedal“ kujul. Kõige peibutavam oleks seda veest võtta – vee valem H2O on koolikeemiast kõigil peas, kuid paraku ei ole täna vee lõhustamiseks piisavalt efektiivseid tehnoloogiaid veel välja töötatud. Vesinikku on võimalik saada ka süsivesinikest – kas looduslikust gaasist või kütuse gasifitseerimisproduktidest.

Kütuseelementidega auto ei ole uus leiutis, kuid nende seeriatootmine on alles algusjärgus. Nii oli Hondal aastatel 2008–2014 tootmises FCX Clarity (TM, 8/2010), kuid nende tootmismaht piirdus mõnekümne autoga (järgmisel aastal on Hondalt oodata uut kütuseelementidega autot).

Eesti teedel on lisaks FCX Clarityle nähtud Soomest siia toodud Hyundai iX35 fuel-cell-versiooni (TM, 7/2014), kuid neidki autosid on maailmas vaid mõnisada. Ehkki ka Mirai tootmismahud on väikesed, on need juba teises suurusjärgus – tänavune plaan on valmistada 700 autot, järgmisel aastal 2000 ning 2017. aastal 3000 autot. Toyota loodab uue tehnoloogia tavakasutusse toomisel ka konkurentide abile ning selle soodustamiseks anti enam kui 5600 Toyotale kuuluvat seda teemat käsitlevat patenti kuni 2020. aastani kõigile huvitatutele vabaks kasutamiseks.

Sisuliselt on Mirai näol tegemist elektriautoga, kus akud on asendatud kütuseelemendi ja vesinikumahutitega. Siin usub Toyota endal konkurentide ees eeliseid olevat – seda tänu pikaaegsele kogemusele hübriidautode alal.

Kütuseelementidega auto plussiks on sarnaselt elektriautoga tema puhtus – ainsaks „heitgaasiks“ on veeaur. Tankimine sujub sarnaselt tavaautoga mõne minutiga, nii et selles osas on ta elektriautost tunduvalt mugavam. Samas napib tankimisvõimalusi (meile lähim tankimisvõimalus on Soomes) ning ka autod ise on täna veel liiga kallid.

Jaapanis jõudis Mirai müüki aasta tagasi ning autosid on tellitud umbes 1500. Järgmisena on järjekorras USA – esmalt California ja New York, kus tellimuste arv 1100 kanti jõudnud on. Euroopas alustab Toyota esialgu Saksamaal, Suurbritannias, Taanis ja Belgias, kus mingid tankimisvõimalused juba olemas ning lisa tulemas. Mis saab edasi, vaadatakse jooksvalt.

Mõnel pool on Miraile teatatud konkreetne hind (kuskil 80 000 euro kandis), kuid mitmel pool antakse autod klientidele liisinglepinguga. USAs kuuluvad paketti ka tasuta tankimised 3 aasta jooksul.

Hamburgi vesinikutanklates maksis oktoobri keskel 1 kg vesinikku 9,5 eurot. Kui arvestada tehaseandmetes antud keskmise kütusekuluga 0,76 kg/100 km (mis on selgelt liiga optimistlik), tähendaks see, et rahasse arvestatult maksaks 100 km läbimine pisut üle 7 euro, mis tänaste bensiini- ja diislikütuse hindade juures on liiga palju (eriti kui arvestada, et auto ise maksab 80 000 euro kanti). Aga veel mõni aasta tagasi räägiti fuel-cell-autode puhul hinnaklassist 120 000–150 000 eurot ja vast võiks nõudluse kasvades ka vesiniku hind oma elu elama hakata.

Tootmismahtude kasv ja uute tootjate lisandumine annab lootust tehnoloogia arenguks ja hindade alanemiseks. Tänane Mirai ei ole kindlasti tulutoov mudel – tootmismahud on pisikesed ning „turjal“ on ka 20 aasta arenduskulud. Tehniliselt toimib juba tänane Mirai igati probleemideta, kuid on selge, et kogu tehnoloogia on alles arendusfaasis.

 

Sarnased artiklid