Vandenilis dažnai įvardijamas kaip ateities kuras. Nors tiesa, kad dar laukia ilgas kelias siekiant efektyvaus ir aplinkai draugiško jo panaudojimo, rinkoje vandenilinius automobilius kuria ne tik didieji gamintojai, bet ir entuziastai.

Unikalus projektas

Kauno technologijos universiteto (KTU) studentų ir dėstytojo dr. Beno Gabrielio Urbonavičiaus kurtas „Slibinas“ spjaudosi nebe ugnimi, o vandeniliu. 2023 m. „Fiziko dienoje“, o vėliau „Technoramoje“ pasirodęs „Slibinomobilis“ jau pakeliui į naują iššūkį – iš įprasto degimo variklio virsti vandeniliu varomu automobiliu.

„Norime sukurti kažką unikalaus ne tik Lietuvoje, bet ir pasaulyje. Mąstėme ir apie elektrifikuotą „Slibino“ versiją, bet panašių projektų jau yra ne vienas. Tačiau vandenilinių automobilių, kuriuos sukonstravo ne automobilių gamintojai, o entuziastai – vienetai. Juolab jeigu kalbame apie „Slibiną“ – tai būtų pirmasis toks pasaulyje“, – pasakoja KTU mokslininkas.

Laukia nemenkas iššūkis

Dauguma šiuolaikinių vandeniliu varomų automobilių naudoja vandenilio kuro elementą – jame vandenilis, besijungdamas su ore esančiu deguonimi, sukuria elektrą, reikalingą automobilio varikliui. Tai kol kas efektyviausias ir labiausiai paplitęs sprendimas tarp serijinės gamybos vandenilinių automobilių. Visgi vandenilio panaudojimas įmanomas ir automobilio vidaus degimo variklyje.

„Vandenilinio variklio mechaninė konstrukcija yra tokia pati kaip benzininio ar dyzelio variklio – skiriasi tik kuro sistema, – aiškina dr. B.G.Urbonavičius. – Tačiau jei kuro elemento efektyvumas gali siekti apie 60 proc., tai vandenilinio vidaus degimo variklio – apie 30 proc., todėl vandeniliniai automobiliai su vidaus degimo varikliu sutinkami tik kaip prototipai.“

Visgi, nepaisant energijos nuostolių, kaip eksperimentą KTU komanda pasirinko būtent šį kelią – po „Slibino“ kostiumu pasislėpusio „Jaguar XJ40“ vidaus degimo variklį pritaikyti modernaus vandenilinio kuro panaudojimui: „Bandome priversti „Slibino“ širdį, užgimusią prieš daugiau nei 30 metų, plakti naudojant modernią valdymo elektroniką ir jutiklius.“

Antra projekto dalis, laukianti „Slibino“ komandos – kuro sistemos pritaikymas vandeniliui. Ši užduotis, pasak KTU mokslininko, bus tikras iššūkis, kadangi vandenilis pasižymi dideliu degimo greičiu ir menku sienelės efektu, lyginant su benzinu.

„Teoriškai paskaičiavome, kad turėtume prarasti apie pusę dabartinės benzininio variklio galios, tad kelionė Kaune į Parodos g. kalno viršų gali tapti iššūkiu, – šypsosi jis. – Todėl dabar dirbame ir ties atskirų „Slibino“ sistemų efektyvumo didinimu.“

Vilkas avies kailyje?

Nors KTU komandos tikslas – vandeniliu varomas „Slibinas“, dr. B.G.Urbonavičius pripažįsta, kad kol kas vandenilinis transportas nėra tvarus. To priežastis – pilkasis vandenilis, kuris šiuo metu sudaro daugiau nei 90 proc. viso pagaminamo vandenilio.

„Jo gamybos procese gamtinės dujos suskaidomos aukštoje temperatūroje, slėgyje tokiu būdu išgaunant vandenilį ir anglies dioksidą. Problema, žinoma, yra didelis į atmosferą išmetamo CO₂ kiekis“, – aiškina mokslininkas.

Žaliasis vandenilis – tai tvariausia vandenilio rūšis, gaminama skaidant vandenį į vandenilį ir deguonį elektrolizės būdu. Jeigu naudojama elektra gauta iš atsinaujinančių energijos šaltinių, šio proceso metu nesusidaro klimato kaitą skatinančių dujų.

Visgi, dr. B.G.Urbonavičius akcentuoja, kad gaminant žaliąjį vandenilį patiriami per dideli elektros energijos nuostoliai, o tai reiškia, jog kol kas vandenilinis transportas arba yra tvarus, bet energetiškai neefektyvus, arba pakankamai efektyvus, tačiau taršus.

„Aplinkos tarša, nuvažiuojant 100 km vandeniliniu automobiliu, naudojant pilkąjį vandenilį, prilyginama efektyvaus vidaus degimo variklio taršai, todėl bent kol kas vandeniliniai automobiliai taršos nemažina, o ją tik perkelia iš automobilio naudojimo į vandenilio gamybos vietą“, – aiškina KTU mokslininkas.

Elektra kol kas laimi

500 „Toyota Mirai“ vandeniliu varomų automobilių – oficialus 2024 m. olimpinių ir paralimpinių žaidynių transportas ir Tarptautinio olimpinio komiteto siekis atkreipti pasaulio dėmesį į šią, rodos, tvarią energijos rūšį.

Visgi, kritika iš 120 pasaulio mokslininkų sufleruoja, jog vandeniliniai automobiliai galbūt nėra teisingiausias kelias į klimato kaitos mažinimą: jie brangesni, pilkasis vandenilis – taršus, o žaliuoju vandeniliu varomi automobiliai sunaudoja triskart daugiau elektros energijos nei elektromobiliai. Taigi, ar vandenilinis kuras tikrai yra lengvojo transporto ateitis? KTU dėstytojas antrina – tikėtina, jog nebe.

„Vandeniliniai automobiliai turėjo savo šansą tapti kasdiene technologija, tačiau sparčiai besivystančios baterijų technologijos ir tuo paremti elektromobiliai yra dabartiniai lyderiai. Energijos kaupimas baterijose aktualus daugelyje gyvenimo sričių, o tai tik dar labiau skatina elektrinio transporto plėtrą“, – pripažįsta mokslininkas.

„Lietuvoje šiuo metu vyksta du vandenilinio transporto projektai – Vilniuje ir Klaipėdoje. Pastarasis projektas, manau, yra žingsnis į priekį visai Lietuvai, kadangi visoje ES sutarta, kad iki 2030 m. pabaigos turės būti išvystytas vandenilio stotelių tinklas“, – komentuoja dr. B.G.Urbonavičius.

Pasirodymas – kitąmet

Kol Lietuvos žaliojo vandenilio infrastruktūra dar tik pradedama plėtoti, „Slibinui“, deja, teks pasitenkinti pilkuoju vandeniliu, apgailestauja KTU mokslininkas.

„Pagal dabartinį projektą esame numatę apie 40 litrų techninio vandenilio, kuris teoriškai galėtų mus nuvežti apie 30 km. Tačiau didelių atstumų su „Slibinu“ įveikti neplanuojame, o tai ir nebūtų labai pigu”, – priduria jis.

Kol kas „Slibinomobilis“ daugiausiai laiko praleis KTU „M-Lab“ laboratorijose, tačiau jo kūrėjai stengsis, kad 2025 m. kovo 1 d. per jubiliejinį 30-ajį prof. K.Baršausko fizikos konkursą Kaune galėtų visiems pristatyti vandeniliu varomą „Slibiną“.