Nowa jakość w wykorzystaniu ciekłego wodoru
Od 2021 roku Toyota testuje wodorowe silniki spalinowe w japońskiej serii wyścigów długodystansowych Super Taikyu. Początkowo modele, takie jak GR Corolla H2 Concept, były zasilane wodorem w stanie gazowym. Od maja 2023 roku Toyota przeszła na ciekły wodór, który oferuje większą gęstość energetyczną, szybsze tankowanie i większą pojemność zbiorników. Jednak zastosowanie ciekłego wodoru wiąże się z problemem odparowywania gazu wskutek ogrzewania (boil-off gas, BOG). Dotychczas odparowany wodór był uwalniany do atmosfery, co prowadziło do strat paliwa. Toyota postanowiła to zmienić i opracować technologię, która pozwala na odzysk i wykorzystanie BOG.
Wieloetapowy proces odzyskiwania wodoru
Nowe rozwiązanie Toyoty zakłada kilka etapów przetwarzania odparowanego wodoru.Sprężanie BOG. Odparowany wodór trafia do specjalnej sprężarki, która zwiększa ciśnienie gazu od dwóch do czterech razy. Dzięki temu gaz może być ponownie przekształcony w paliwo wodorowe i wykorzystany do zasilania silnika spalinowego.Wytwarzanie energii elektrycznej. Nadwyżka sprężonego wodoru trafia do małego modułu ogniw paliwowych, gdzie wytwarzany jest prąd elektryczny. Energia może zasilać m.in. silnik pompy ciekłego wodoru i zwiększać efektywność całego układu.Przekształcenie pozostałości w parę wodną. Niewykorzystany wodór trafia do katalizatora, gdzie jest przekształcany w parę wodną i odprowadzany rurą wydechową. To rozwiązanie eliminuje emisję gazów cieplarnianych.
Motorsport jako poligon testowy
Testowanie nowych technologii w motorsporcie pozwala inżynierom Toyoty na ich szybkie udoskonalanie. Wyścigi stawiają podzespoły w ekstremalnych warunkach, co pomaga wykrywać niedoskonałości i wprowadzać niezbędne poprawki. GR Corolla H2 Concept, wyposażona w najnowsze technologie odzyskiwania BOG, zadebiutowała podczas finałowej rundy Super Taikyu na torze Fuji i zademonstrowała potencjał nowych rozwiązań.
Znaczenie technologii wodorowych
Wodorowe silniki spalinowe wpisują się w strategię Toyoty na rzecz dekarbonizacji transportu. Wykorzystanie wodoru pozwala na szybkie redukcje emisji CO2 przy jednoczesnym wykorzystaniu istniejących fabryk i technologii produkcyjnych. Dzięki temu wodorowe rozwiązania mogą być wprowadzane na szeroką skalę bez konieczności budowy całkowicie nowych łańcuchów produkcyjnych. Odzyskiwanie odparowanego wodoru to kolejny krok w optymalizacji tych technologii. W przyszłości takie rozwiązania mogą znaleźć zastosowanie nie tylko w motoryzacji, ale także w innych sektorach przemysłu, które korzystają z ciekłego wodoru.
Przyszłość wodorowych silników spalinowych
Prace Toyoty nad technologią wykorzystania odparowanego wodoru pokazują, że motoryzacja wciąż ma ogromny potencjał innowacyjny. Zastosowanie nowatorskich rozwiązań może znacząco przyczynić się do osiągnięcia celów klimatycznych i jednocześnie zwiększyć efektywność energetyczną. Testy w motorsporcie to dopiero początek – już wkrótce takie technologie mogą trafić do produkcji seryjnej i otworzyć nowy rozdział w historii motoryzacji.
