Producenci samochodów mamią klientów różnymi rozwiązaniami, które mają wpłynąć nie tylko na komfort użytkowania, ale również na nasze zdrowie. Tesla Motors pokazało jak działa w praktyce system „Bioweapon Defense Mode”.

Elektrycznego SUV-a umieszczono w specjalnym namiocie, do którego wpuszczono mocno zanieczyszczone powietrze. Producent podaje, że przekraczało ono normy EPA o ponad 83 razy. Tesla Model X jest wyposażona w system filtrów HEPA, których zadaniem jest wyłapywanie bakterii, kurzu oraz różnych zanieczyszczeń zanim dostaną się do kabiny. Nawet przy zamknięciu obiegu powietrza wewnątrz kabiny jest ono nadal filtrowane przez dodatkowe filtry.

Tesla podaje, że oczyszczenie powietrza ze szkodliwych dodatków zajęło systemowi niecałe dwie minuty. Po tym czasie poziom zanieczyszczenia obniżył się do poziomu niewykrywalnego przez system kontrolujący jakość powietrza. 

Twórcy samochodu uważają, że dzięki systemowi Bioweapon Defense Mode można przeżyć atak biologiczny pozostając w kabinie samochodu. Takie rewelacje powinniśmy raczej traktować z przymrużeniem oka, ale kwestia pyłków, kurzu czy bakterii może podwyższyć komfort użytkowania osobom podatnym na alergie. Oprócz Modelu X podobny system występuje także w Modelu S.

Wymogi unijne są nieubłagane, dlatego ministerstwo musi przygotować i wdrożyć zmiany w prawie, które pozwolą na dostosowanie do nowych przepisów stacje diagnostyczne. Całkowicie zmieni się nadzór nad stacjami, które w tej chwili podlegają starostwom.

Po wejściu projektu w życie zostanie powołany dyrektor transportowy dozoru technicznego, którego zadaniem będzie drobiazgowe sprawdzanie stacji przed jej zatwierdzeniem. Dotyczy to kwestii związanych z lokalem, ale także wyposażeniem kontrolno-pomiarowym. Wykwalifikowani inspektorowie będą przeprowadzać kontrole działających stacji, a także wyników losowo wybranych badań technicznych sprzed ostatnich trzech miesięcy. Dodatkowo dyrektor transportowy dozoru technicznego będzie mógł przyjmować skargi oraz analizy statystyczne, które będą podstawą do przeprowadzenia kontroli na danym obiekcie. Powinno to skutecznie zniechęcić diagnostów do podbijania przeglądów w samochodach, które nie nadają się do jazdy.

Kandydaci na diagnostę będą egzaminowany przez Dyrektora Instytutu Transportu Samochodowego. Pojawią się także warsztaty doskonalenia zawodowego dla diagnostów, specjalne seminaria dla wykładowców, a także nadzorowane będą ośrodki szkolenia diagnostów.

Projekt nowelizacji Kodeksu Drogowego jest aktualnie na etapie konsultacji społecznych.

Wodór jest pierwiastkiem powszechnie występującym w przyrodzie, wchodzącym w skład wielu substancji. Można go pozyskiwać z różnych łatwo dostępnych źródeł, np. przez elektrolizę wody albo z odpadów rolnych lub komunalnych. Do wytworzenia wodoru potrzebna jest jedynie substancja zawierająca wodór i energia, można go więc wytwarzać praktycznie w dowolnym miejscu. Energetyka wodorowa pozwala zwiększyć niezależność energetyczną kraju, ograniczając uzależnienie od importu ropy naftowej i gazu z rynków wrażliwych na sytuację polityczną.

Wodór jest wygodnym i efektywnym nośnikiem energii
Wbrew obiegowym określeniom, wodór nie jest paliwem, a nośnikiem energii, umożliwiającym jej wygodne i efektywne przechowywanie i transportowanie. Pozwala gromadzić energię elektryczną w sposób znacznie bardziej ekonomiczny i praktyczny od innych. Powszechnie stosowane akumulatory ustępują technologii wodorowej pod względem ilości gromadzonej energii i szybkości ładowania. Wodór jest też zdecydowanie bardziej praktyczny od elektrowni szczytowo-pompowych magazynujących prąd na skalę przemysłową, ponieważ elektrolizery wody mogą mieć praktycznie dowolną wielkość i można je instalować w niemal każdym miejscu. To rozwiązanie pozwala zagospodarować nadmiar energii elektrycznej wytwarzanej przez turbiny wiatrowe, panele fotowoltaiczne czy elektrownie konwencjonalne w okresach mniejszego zapotrzebowania na prąd.

Wodór jest ekologiczny
Wodór można pozyskiwać bez obciążania środowiska naturalnego, z czystych surowców przy wykorzystaniu energii odnawialnej lub np. w procesie utylizacji odpadów z użyciem metody parowego reformingu metanu. Wykorzystanie nadmiaru prądu z elektrowni wiatrowych lub słonecznych w okresach mniejszego zapotrzebowania pozwala lepiej gospodarować zasobami infrastruktury energetycznej i obniża koszty produkcji, zaś pozyskiwanie wodoru z odpadów przyczynia się do ograniczenia emisji metanu, będącego gazem potęgującym efekt cieplarniany. Również wytwarzanie energii elektrycznej w wodorowych ogniwach paliwowych nie powoduje powstawania żadnych substancji szkodliwych dla środowiska – jedynym produktem ubocznym reakcji jest czysta woda.

Wodór jest bezpieczny
Choć wodór jest gazem łatwopalnym, a w połączeniu z powietrzem tworzy mieszankę wybuchową, w praktyce stwarza o wiele mniejsze zagrożenie, niż popularny gaz LPG czy nawet benzyna. Będąc gazem ponad 14 razy lżejszym od powietrza, w przypadku rozszczelnienia instalacji wodór natychmiast ulatuje do góry, zanim zdąży utworzyć niebezpieczną mieszankę. W przeciwieństwie do benzyny i LPG, nawet w przypadku zapłonu wodór nie powoduje wielkich szkód, ponieważ nie rozlewa się po podłożu, a pali się wąskim, szybko uciekającym ku górze płomieniem, wytwarzającym bardzo mało promieniowania cieplnego. Warto zaznaczyć, że wszystkie instalacje wodorowe wykonane są w sposób gwarantujący szczelność i wyposażone w zwielokrotnione zabezpieczenia.

Samochody wodorowe są praktyczne i wygodne w użyciu
Samochód elektryczny zasilany wodorowymi ogniwami paliwowymi nie ustępuje pod względem funkcjonalności i łatwości użytkowania pojazdom z napędem konwencjonalnym. Na przykład Toyota Mirai może przejechać na pełnych zbiornikach wodoru dystans od 550 do 850 km, tankowanie trwa zaledwie 3 minuty, a koszty wodoru są porównywalne z kosztami benzyny zużywanej przez średniej wielkości samochód z dwulitrowym silnikiem. Napęd elektryczny daje wystarczającą dynamikę, przy tym pracuje absolutnie bezgłośnie, a dzięki prostej konstrukcji jest trwały. Dodatkowo w sytuacjach awaryjnych ogniwa paliwowe samochodu można wykorzystać do zasilania prądem typowego gospodarstwa domowego przez cały tydzień.

Tankowanie wodoru wkrótce również w Polsce
Sieć stacji tankowania wodoru na świecie szybko się rozrasta – w Europie działa już ich kilkadziesiąt, a liczba ta wkrótce się podwoi.  W Polsce pierwsze dwie stacje mają ruszyć w ciągu dwóch lat w Poznaniu i Warszawie, a do 2030 roku Grupa PGE ma zbudować aż 9 takich obiektów w Białymstoku, Szczecinie, okolicach Łodzi i Trójmiasta, Katowicach, Wrocławiu i Krakowie. Projekt koordynuje Instytut Transportu Samochodowego w ramach europejskiego programu HIT-2 – Corridors. Stacje powstaną wzdłuż przebiegających przez Polskę transeuropejskich dróg łączących Morze Północne z Bałtykiem i Morze Bałtyckie z Adriatykiem.

Latem 2000 roku do portu w Rotterdamie została dostarczona Toyota Prius, która trafiła na rynek jako pierwszy samochód hybrydowy w Europie. Słowo „Prius” znaczy „pierwszy” – wątpliwej urody model już 15 lat temu zwiastował nową erę w motoryzacji. Dziś następuje kolejny etap w tym rozwoju, wraz z debiutem w Europie Toyoty Mirai (tłum.: „przyszłość”), wykorzystującej wodór jako paliwo. To przyjazne środowisku źródło energii, które można pozyskiwać z wielu materiałów, m.in. odpadów komunalnych i rolniczych czy gazu ziemnego. Można go także pozyskiwać z wody, w tym poprzez wykorzystanie energii odnawialnej, pochodzącej z elektrowni słonecznych lub wiatrowych.

Trzy lata temu rozpoczęła się oficjalna sprzedaż Toyoty Mirai – auto co kilka miesięcy debiutuje na kolejnych rynkach. Dziś jest dostępne w 5 krajach (Japonii, Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, Niemczech i Danii), a do końca tego roku trafi do trzech kolejnych (Norwegii, Szwecji i Holandii). Pierwsze takie modele zostały w kwietniu zarejestrowane w Polsce. Auta otrzymały czasowe tablice homologacyjne i testowane są pod kątem procedury tankowania wodoru oraz użyteczności tego typu aut podczas codziennego użytkowania na polskich drogach. Również nam dano możliwość jazdy Toyotą Mirai.

Samochody, jakimi jeździliśmy, otrzymały tablice od Instytutu Transportu Samochodowego, który zajmuje się między innymi realizacją w Polsce projektu HIT-2-Corridors. W jego ramach powstaje europejska sieć stacji tankowania wodoru, która umożliwi podróż samochodami napędzanymi wodorem po całym kontynencie. Podczas kilkudniowego pobytu w Polsce dwie Toyoty Mirai korzystały z mobilnej stacji wodoru udostępnionej przez firmę Linde. Pierwsze stacjonarne stacje tankowania wodoru powstaną w naszym kraju w ciągu kilkunastu najbliższych miesięcy. To otworzy drogę do rozpoczęcia sprzedaży wodorowej Toyoty.

Fakty i mity o samochodach na wodór – przeczytaj tu.

Ale jak to działa?
System opatentowany przez Toyotę składa się z zespołu ogniw paliwowych, wzmacniacza napięcia, oraz zbiorników sprężonego wodoru (szczegóły techniczne pod artykułem). Energia zasilająca silnik elektryczny, który napędza samochód na wodór, jest produkowana w ogniwach paliwowych zamontowanych wewnątrz auta. Innymi słowy, pobierany z baku wodór reaguje w ogniwach z tlenem, dając prąd służący do zasilania silnika elektrycznego. W ten sposób likwidujemy problemy znane z dotychczasowych aut elektrycznych – długi czas ładowania akumulatorów (bak Mirai tankujemy do pełna w czasie zaledwie 3 minut), zdecydowanie poprawiamy zasięg (od 500 do 700 km – według producenta) oraz zapewniamy taką samą jak w autach konwencjonalnych funkcjonalność (brak dodatkowych akumulatorów pozwala skorzystać z pełnowymiarowego bagażnika oraz przestronnego przedziału pasażerskiego). No i faktem jest też, że sprawność ogniw paliwowych jest znacznie wyższa niż silników spalinowych, a to oznacza oszczędność energii. I chyba wszystkich cieszy fakt, że Mirai nie emituje do atmosfery żadnych substancji oprócz wody – żadnych „spalin” tylko parę.

Mirai jest wyposażony w dwa zbiorniki przystosowane do magazynowania wodoru pod dużym ciśnieniem do 70 MPa (700 bar). Po sprężeniu pierwiastek ten ma większą gęstość energetyczną niż wykorzystywane dziś akumulatory.

W przedniej części pojazdu znajduje się silnik elektryczny, jednostka sterująca oraz dodatkowa przetwornica, która podnosząc napięcie z ogniw paliwowych, pozwoliła na zmniejszenie rozmiarów silnika elektrycznego i ograniczenie liczby ogniw.

Czy jest to napęd bezpieczyny? W razie niebezpieczeństwa dodatkowe czujniki wodoru wykrywają zagrożenie, zamykając główne zawory w zbiornikach. Zbiorniki wodoru i pozostałe elementy układu wodorowego są umieszczone poza kabiną, przez co w razie rozszczelnienia wodór z łatwością się rozprasza.

Jak prowadzi się auto na wodór?
To, że Mirai jest wyposażona we własną małą elektrownię, ma jedną wadę. Samochód ma masę 1850 kilogramów – ale nie panikujmy! Praktycznie taką samą masę ma przykładowo Lexus GS-F. Auto prowadzi się bardzo płynnie i pewnie, dzięki mocy 155 KM daje wystarczającą dynamikę (0 – 100 km/h w 9,6 s) przyspieszania, a dostępny w każdym zakresie obrotów maksymalny moment obrotowy pozwala nim bardzo pewnie wyprzedzać. Masę trochę czuć, zwłaszcza podczas hamowania, ale nie odbiega to wrażenie od tego, co dzieje się w hybrydach czy autach elektrycznych. Coś za coś. Jednak rozkład masy jest tu bardzo dobry – zgromadzenie wszystkich elementów napędu (ogniw paliwowych, akumulatorów i zbiorników wodoru) pod podłogą pojazdu wpłynęło na obniżenie środka ciężkości. Samochód nie ulega przechyłom na zakrętach, mimo sporej wysokości nadwozia. Napęd pracuje praktycznie bezszelestnie. Słychać jedynie szum opływającego nadwozie wiatru i szelest opon.

Jaka czeka nas przyszłość?
Samochody z napędem na ogniwa paliwowe są kolejnym po hybrydach krokiem milowym w rozwoju motoryzacji. Nie emitują dwutlenku węgla ani innych szkodliwych substancji, oferując komfort i parametry jazdy na tym samym poziomie, co dotychczasowe samochody wykorzystujące napęd spalinowy. Ogniwa paliwowe mają olbrzymi potencjał i mogą zrewolucjonizować motoryzację. W tym celu Toyota nieodpłatne udostępniła innym procudentom patenty opracowane przy rozwijaniu modelu Mirai oraz współpracuje z koncernami Honda i Nissan na rzecz przyspieszenia rozwoju sieci tankowania samochodów wodorowych.

Sukces samochodów napędzanych wodorem zależy nie tylko od wysiłków producentów w projektowaniu atrakcyjnych pojazdów, ale także od rozwoju sieci tankowania wodoru. Sprzedaż takich aut jak Mirai jest uzależniona od rozwoju infrastruktury do tankowania wodoru, polityki energetycznej państw, zachęty do zakupu pojazdów ekologicznych.

Jeśli chcemy zapewnić ludziom dostęp do własnych samochodów, najbardziej wszechstronnego środka transportu przez następne 100 lat, musimy wybrać taki sposób ich zasilania, który sprawdzi się w warunkach wyczerpujących się paliw kopalnych i wzrostu liczby ludności. Z pewnością w przyszłości różne alternatywne napędy będą ze sobą koegzystowały – samochody hybrydowe, hybrydy plug-in, pojazdy elektryczne i napędzane wodorowymi ogniwami paliwowymi (FCV). Który model zasilania będzie najbardziej popularny? Czas pokaże.

Dane techniczne Toyota Mirai
Źródło energii: wodorowe ogniwa paliwowe
Rodzaj ogniw: z elektrolitem polimerowym
Silnik elektryczny: ze stałym magnesem
Zbiorniki na wodór: 2 sztuki przystosowane do magazynowania sprężonego wodoru (70 MPa)
Cena: 66 000 Euro + VAT (Niemcy); 57 500 dolarów USA

Technikalia Toyoty Mirai (materiały prasowe)

Zespół ogniw paliwowych Toyoty
Zespół ogniw paliwowych osiąga maksymalną moc wyjściową 114 kW (155 KM). Sprawność wytwarzania energii elektrycznej została zwiększona przez zastosowanie drobnootworowych kanałów przepływowych 3D, zapewniających równomierne wytwarzanie energii elektrycznej na powierzchni ogniw, kompaktową konstrukcję, wysoką wydajność i doskonałą gęstość mocy na poziomie 3,1 kW/L (2,2 razy wyższą w porównaniu do poprzednich prototypowych konstrukcji Toyoty FCHV).

Ilość wody na membranach paliwowych ogniw elektrolitycznych ma istotny wpływ na wydajność wytwarzania energii elektrycznej. Kontrolowanie ilości wody odbywa się przy pomocy wewnętrznego układu cyrkulacyjnego do obiegu wody utworzonej podczas generowania energii elektrycznej. Oznacza to, że zespół ogniw paliwowych Toyoty jest rozwiązaniem unikalnym, dalece wyprzedzającym rozwiązania innych producentów, ponieważ nie wymaga stosowania specjalnych systemów nawilżających.

Wzmacniacz napięcia
W systemie został zastosowany nowy, kompaktowy i niezwykle wydajny wzmacniacz napięcia, dzięki któremu z ogniw paliwowych do silnika elektrycznego trafia napięcie 650 wolt. Większe napięcie w systemie pozwoliło na zmniejszenie rozmiarów silnika elektrycznego oraz liczby ogniw, przez co napęd pojazdu jest mniejszy, lżejszy i bardziej uzasadniony ekonomicznie w procesie produkcji.

Zbiorniki sprężonego wodoru
Zbiorniki mają trójwarstwową strukturę złożoną m.in. z włókna węglowego i wzmocnionego tworzywa, dzięki czemu są zdolne magazynować wodór sprężony do aż 70 MPa (70 megapaskali, czyli w przybliżeniu 700 barów). W porównaniu do poprzednich, prototypowych pojazdów wodorowych Toyoty (FCHV), pojemność zbiorników wzrosła o ok. 20%, podczas gdy spadły zarówno ich rozmiary jak i masa. Obecnie zbiorniki wodoru wykorzystywane przez Toyotę w modelu Mirai mają najwyższe na świecie procentowe stężenie wagowe (5,7 wt%, stan na listopad 2014 r.).

Wraz z grillem  w kształcie Partenonu, słynne logo z podwójną literą „R” i figurka Spirit of Ecstasy są uosobieniem marki Rolls-Royce. Niemniej te ważne symbole marki już wcześniej ulegały pewnym zmianom.

Na przykład w 1933 roku Sir Henry Royce osobiście zmienił logo z podwójną literą „R” z tradycyjnej czerwieni na srebrnym tle na czerń na srebrnym tle, aby nie dopuścić, żeby kolidowało ono z kolorem lakieru wybieranym przez prominentnych klientów, w tym ówczesnego księcia Walii. Był to gest, który dowodził, że firma już od samego jej początku gotowa była zapewniać usługi „szyte na miarę”.

Kultowa figurka Spirit of Ecstasy także zmieniała się na przestrzeni lat, zarówno pod względem wzornictwa jak i zastosowanych materiałów. Była duża i stojąca albo klęcząca i pochylona do przodu, aby podkreślić większe możliwości pojazdu. Wykonywana ze złota, ze srebra, z kryształu i ze stali nierdzewnej, a także ozdabiana klejnotami; świeciła się lub była podświetlana.

Również i teraz Spirit of Ecstasy oraz kultowe logo „Double R” będą towarzyszyć wejściu marki Rolls-Royce w alternatywną rzeczywistość modelu Black Badge. Z zewnątrz, zarówno model Ghost Black Badge jak i Wraith Black Badge przejdą bardzo podobne zmiany. 

Transformacja zaczyna się od figurki „Flying Lady”, której kształt, postawa i użyty materiał pozostają te same, natomiast zmieni się jej kolor, symbolizujący mroczną obsesję właściciela. Przeobraża się ona w błyszczącego, czarnego wampa, dumnie przecinającego nocny pejzaż miasta. Zmiany obejmą również inne kultowe elementy. Logo z podwójną literą „R” na przodzie, tyle i na bokach każdego modelu Black Badge będzie miało odwrócone kolory – srebrne na czarnym tle, natomiast dotychczasowe elementy chromowane, takie jak przedni grill, listwa pokrywy bagażnika, listwy wlotu powietrza i końcówki rur wydechowych, zmienią kolor na ciemniejszy.

Lekkie felgi z nowego kompozytu włókna węglowego i aluminium doskonale oddają moc Black Badge i są przy tym unikalne dla każdego zamówionego modelu Ghost Black Badge lub Wraith Black Badge. Opracowywane przez firmę Rolls-Royce przez ponad cztery lata, nowe koła składają się z 22 warstw włókna węglowego układanych w trzech kierunkach, podwiniętych na zewnętrznych krawędziach obręczy koła tak, aby uzyskać wytrzymałość 44 warstw. Dodatkowe wzmocnienie stanowi piasta z odkutego w procesie 3D aluminium lotniczego, połączona z obręczą za pomocą tytanowych łączników stosowanych w aeronautyce.

Black Badge osiąga nowy poziom intensywności czerni. Przeplatające się warstwy farby i lakieru, tworzące kolor Czarny Black Badge, są wielokrotnie ręcznie polerowane – jest to najbardziej rygorystyczny proces malowania i polerowania, jaki został kiedykolwiek zastosowany do lakieru o jednolitym kolorze. Wynikiem jest najgłębsza, najciemniejsza i najbardziej intensywna czerń, jaką kiedykolwiek widziano na nadwoziu samochodu seryjnego.

Ponieważ Bespoke, czyli usługa „na miarę”, jest filozofią marki Rolls-Royce, to klienci będą mogli wybrać kolor nadwozia oraz kolor skórzanej tapicerki swojego egzemplarza Ghost Black Badge lub Wraith Black Badge.