A jövő üzemanyagai

A hagyományos benzin korszakának alkonya elkezdődött. Olyan izgalmas, átmeneti időszakban élünk, amikor még nem tudjuk biztosan, hogy a számos fejlesztés közül melyik veheti át a benzin szerepét. A megoldás azonban már kezd kristályosodni...

Remélhetőleg ma már aligha kell amellett érvelni, hogy a benzint, a dízelolajat és a repülőgépekben használt kerozint idővel bioüzemanyaggal kell kiváltani. Az emelkedő olajárak, az emberiség egyre növekvő energiaigénye és a fosszilis tüzelőanyagok okozta környezeti terhelés hármasa olyan ok-okozati összefüggést alkot, amely hosszabb távon fenntarthatatlanná teszi a jelenlegi üzemanyagok használatát.

Mitől bio a biobenzin?

Ahhoz, hogy rájöjjünk, miért is nagyon kedvező a bioüzemanyag, elég – nagyon leegyszerűsítve – végiggondolni azt a kémiai folyamatot, amely például a világszerte leginkább elterjedt bioetanol felhasználásakor megy végbe. Mi is történik valójában? Amikor a növények fotoszintetizálnak, a napsugárzás energiáját felhasználva a levegő széndioxid tartalmából és a táptalajból felvett vízből cukorféléket (glükózt, gyümölcscukrot, keményítőt, cellulózt) hoznak létre, miközben oxigént szabadítanak fel. Ha ezek a cukorfélék megerjednek, etanollá és széndioxiddá válnak, amikor pedig az etanolt – mondjuk egy autó motorjában – elégetjük, széndioxidot, vizet és oxigént kapunk, miközben hőenergia fejlődik.

Ha résen vagyunk, észrevehetjük, hogy a kiindulási anyagok megegyeznek a végtermékekkel, vagyis az egész folyamat során lényegében a napsugárzás energiáját tudtuk felhasználni az autónk működtetéséhez. Persze a valóság ennél sokkal bonyolultabb, de az elv ugyanaz, egy bioüzemanyaggal hajtott jármű összességében nem terheli a környezetét.

Túl szép lenne ugyanakkor, ha ilyen egyszerű lenne a megoldás. Sajnos az említett bioetanol, a növényi olajakból, zsírokból készülő biodízel, és a hasonló „biobenzinek” megfelelő mennyiségű előállításához óriási méretekben kellene a szükséges növényeket termeszteni. Egy becslés szerint az amerikai üzemanyag felhasználást akkor is csak 12 százalékban lehetne kiváltani, ha az összes ott termelt kukoricából biobenzint készítenének. Másrészt az is gond lehet, hogy agrárkérdéssé válik az üzemanyag-ellátás, ha például nem kedvező az időjárás, nem termelődik elég alapanyag. A termőterületek elvehetik a helyet az élelmiszernövényektől, veszélybe sodorva a világ élelmiszer ellátását. A fejlesztések iránya ezért már jó ideje az, hogy olyan mezőgazdasági terményekből, esetleg szennyvízből vagy kommunális hulladékból állítsanak elő használható üzemanyagokat, amelyek nem befolyásolják az élelmiszer ellátást.

Kipufogógáz helyett víz

Nagyon fontos szerepbe kerülhet a hidrogén, mint üzemanyag, amelyet az úgynevezett üzemanyagcellában elégetve – elektromos áram és hő fejlődése közben – vizet kapunk, vagyis végleg elbúcsúzhatunk a kipufogógáztól. Az üzemanyagcella rendszerek egyik legnagyobb kihívása jelenleg az, hogy a lehető legkisebbek és legkönnyebbek legyenek a széleskörű alkalmazhatóság érdekében. A BASF nagy előrelépést tett az ilyen irányú fejlesztésekben, hiszen olyan membrán elektródot fejlesztett, melyet nem szükséges vízzel nedvesíteni a biztonságos működtetéshez, elég a levegővel való hűtés is. Az innovatív Celtec® rendszer alkalmazásával így nincs szükség légpárásítókra, vízpumpákra, tartályokra, szelepekre és tisztítórendszerekre sem, vagyis számos alkatrész feleslegessé válik, így csökken az üzemanyagcella mérete és költsége.

Nézd meg működés közben a BASF fejlesztésű üzemanyagcellát

Ahhoz azonban, hogy a hidrogén legyen a legjobb megoldás, megújuló energia felhasználásával kellene előállítani, és a biztonságos tárolását illetve szállítását is meg kellene oldani. Mindez nem lehetetlen, de ahhoz hogy a benzinkutakon hidrogént is lehessen tankolni, a teljes infrastruktúrát újra kellene építeni, ez pedig a fejlesztés legkomolyabb gátja lehet.

A jól bevált elektromos áram

Az Európai Unió az energiastratégiájában szintén a benzinkutak felől közelíti meg a kérdést, és lényegében arra a következtetésre jut, hogy az lenne optimális, ha a jövőben elektromos áramot „tankolnánk” az autóinkba. Ezek alapján minden jel arra mutat, hogy a jövő üzemanyaga valószínűleg az áram lesz, ám annak termelését a háttérben a legkülönfélébb megújuló, és bio-erőművek fogják végezni. A végkifejlet tehát könnyen az lehet, hogy minden olyan jelenlegi technológiai irány együtt él majd, amely nem terheli a környezetet, és képes hatékonyan elektromos áramot előállítani.

Érdekesség

Léteznek igazán extrém kezdeményezések is az benzin helyettesítésére. Egy kanadai cég pl. azzal kísérletezik, hogy használt babapelenkából állítson elő dízel üzemanyagot. Az elképzelés megállja a helyét, hiszen a műanyagok és rostok átalakíthatók gáz, olaj és szén elegyévé. A cég tervei szerint évi 180 millió pelenkából 11 millió liter dízelolajt állíthatnának elő. A kérdés, hogy honnan szednek ennyi használt pelenkát...

Egy másik kutatócsoport olyan autót épített és tesztelt, amit 30%-ban csokiból átalakított dízelolaj hajtott. A jármű további érdekessége a részben sárgarépából készült kormány és a krumpliból készült sárvédő.

Valamivel futurisztikusabb megoldáson dolgoznak a Swansea Egyetem mérnökei. Egy olyan autófestéket dolgoztak ki, amely elnyeli a napenergiát és az elektromos járművek meghajtására is használható áramot képes fejleszteni.