A hidrogén átverés? Olvasóink máshogy gondolják
Két hete jelent meg külsős szerzőnk, Fóti Marcell anyaga a hidrogén autóipari felhasználásáról. A cikk témája, határozottsága és stílusa több olvasónknál is megütötte az ingerküszöböt, legalább tucatnyi levél érkezett. Részletességében az egyik látványosan kiemelkedett a többi közül, úgy gondoltuk, megéri a közönség elé tárni. A levelet minimális, formai változtatásokkal közöljük:
Tisztelt Fóti Marcell!
A minap megjelent cikkéhez fűznék pár megjegyzést. Addig világos, hogy Ön nem szereti a hidrogént. A cikk viszont (emiatt?) sajnos szakmailag tarthatatlan állításokat is tesz.
1) Már Gajdán Miklós is levezette, hogy miért nem jó a hidrogén a személygépkocsikba, nincsen új a nap alatt. :)
2) A hatásfokszámítás metodológiája félrevezető, mivel csak a hajtás energiaigényét veszi figyelembe (és pl. az üzemanyagcellát 50% hatásfokúnak veszi, amikor ez általában 60%, az akkumulátor töltési veszteségeit csak 5%-nak veszi, ami eléggé optimista, utóbbira lásd az ADAC vonatkozó anyagát). De vegyük hozzá a téli fűtés energiaigényét (nyilván földrajzi helytől függ, tehát mondjuk az egész EU-ra kéretik kiszámolni), ami az akkus villanyautónál az akkuból megy, az üzemanyagcellásból viszont esetleg a hulladékhőből. Ez nem változtatja meg az alapállást, de a különbség máris nem lesz olyan szép drasztikus. Továbbá lásd még 7) pont.
2a) Aki teljes hatásfokot akar számolni szén/kőolajszármazék vs. vízbontott hidrogén helyzetben, az vegye bele a szén/kőolaj előállításának energiaigényét is (fotoszintézis x millió évvel ezelőtt). Ugye, ha kibányásztuk a Föld összes készletét, akkor majd nekünk kell valamiből energiahordozót előállítani. A körforgásos gazdaságra átállásnál pedig hogy, hogy nem, rá fogunk jönni, hogy mit is jelentenek a termodinamika főtételei és az energiamegmaradás elve. (Hogy miért nem megújuló a napenergia, lásd pár milliárd év múlva.)
3) Értelmesebb helyeken a "hidrogénálom" holisztikus ipari környezetben testesül meg, ahol a vízbontás hulladékhője hasznosítható (távfűtéstől kezdve egyéb ipari folyamatok hőigényének fedezéséig). És akkor el is érkeztünk a hidrogéntüzelésű acélgyárakhoz, amik legalábbis az EU-ban valószínűleg lesznek a CO2 kvóta miatt (ha árban versenyképesek lesznek a CO2 kvóta nélküli indiai acélművekkel -> szubvenció).
4) Németországra ki van számolva a következő: ha minden gépjárművet akkumulátorosra váltunk, akkor az ország villamosenergia-igénye kb. 30%-kal nő. Ha hidrogénes tüzelőanyagcellára, akkor 50%-kal nő az igény. Az első esetben az a kellemetlen, hogy a villamos-hálózatot országszerte bővíteni kell, mert a nép az egész országban elszórtan tölti a kocsiját. A második esetben az a trükk, hogy a vízbontást olyan megújuló energia erőművek mellé kell telepíteni, amelyek mondjuk földgázvezeték mellett vannak (itt valószínűleg le kell cserélni a vezetékek acélját olyanra, amin nem diffundál át a hidrogén, de ez már látszik a német kormányzati tervekből, hogy átállítható rendszereket fognak telepíteni, és a hidrogén-lobbi tud olyat mondani, hogy az uniós csövek 96%-a jó a hidrogénhez is), és innentől ugyanúgy tartálykocsival lehet hordani a "benzin"kutakhoz (folyékony halmazállapotban, itt hatásfok szempontjából nincsen nagy különbség a sűrítés és a cseppfolyósítás között). Ráadásul a megújuló erőművek kapacitása kihasználatlan (amikor jól termel a napelem, kicsi a kereslet), tehát ekkor simán lehetne hidrogént bontani (lásd negatív tőzsdei villanyenergia-ár).
5) A cikk nagyon ügyesen csúsztat az akkumulátor-típusokkal. Az alternatíváknál valamiért kimaradt a még kisebb energiasűrűség, szintúgy az alapvető megállapítás, hogy egy villanyautó valamiért manapság többszáz kilogrammal nehezebb egy belsőégésűnél (és hogy ez az alternatívákkal még több lesz). Mindez pl. nagyobb gumikopást (szállópor, stb.) jelent, meg több acélt, hogy a karosszéria/futómű elbírja a nagyobb terhelést stb.
5a) Egyébként itt sem feltétlenül az lesz a végső megoldás, ami a legjobb, hanem az, ami a legolcsóbb. Ha egyszer kiépül egy teljes lítium-infrastruktúra, azt senki nem fogja kidobni, és egy komplett másik infrastruktúrát nulláról felépíteni. Kivéve a 9) pontban szereplő politikai motiváció esetén.
6) Nincsen olyan metrika, ami többfajta szennyezést valami elfogadható súlyozással összeadna egy teljes szennyezéssé (legjobb esetben valami monetáris összehasonlítás van, ahol pl. a szállópor által okozott légúti betegségek egészségügyi költségét is elszámolják szintén vitatott számok alapján). Tehát nincsen olyan, hogy a szén ára plusz üvegházhatás költségei vs. urán ára plusz atomtemető költségei. Innentől kezdve nem érdemes elmélkedni, hogy melyik az összességében véve "jobb". És ebben még nincsen benne egy üzemi baleset költsége (tessék megnézni, hogy volt-e Csernobilban vagy Fukushimában az erőműveknek felelősségbiztosítása, és ha igen, ez mennyit fedezett a tényleges költségekből). Ugyanígy nincsen ilyen metrika különböző hajtásláncokhoz.
7) "Green hidrogén ide vagy oda, végső soron nincs zöldebb annál, mint hogy a megtermelt energiát nem pazaroljuk el valami másra, mint ami a végcélunk." Szólni kellene a Napnak, hogy roppant pazarló, mert az általa kisugárzott energiának csak a 0,0004%-a jut el a Földhöz, és a Föld atmoszféráját is azonnal meg kellene szüntetni, mert a bejövő napenergia 75%-át elnyeli/visszaveri. Továbbá a napelem is csak 20% hatásfokú, tehát a napenergia villamosításának teljes hatásfoka valahol 0,00002% körül van... Magyarul, amíg gyakorlatilag végtelen, ingyenes és környezetkímélő energiánk van, teljesen mindegy a hatásfok, amíg nullánál nagyobb. Tehát ha "végtelen" energiánk van ("megújulók", fúziós reaktor...), akkor olyan célokra is alkalmazhatjuk őket, amik rosszabb hatásfokúak, de más szempontból jobban járunk (karbonsemlegesség, CO2 szekvesztrálás, körforgásos gazdaság) - lásd 6) pont. Amúgy meg lásd a több végcélú energia"termelést" a 3) pontban. Fun fact: a zöldek is nagyon szeretik az atomenergiát, ha 150 millió km-re van tőlük. Egyébként, ha az idézett mondatot komolyan vesszük, akkor valószínűleg izomerővel közlekednénk A-ból B-be, és nem belsőégésű/villamos motorral (lehet, hogy a biciklizés hatásfoka kisebb a villanyautóénál, de nem is mozgatunk 2 tonnát), és hideg vízzel zuhanyoznánk (ugyanúgy tiszta leszek, mint meleg vízzel). A pech megint a 6) pont, miszerint vannak olyan kritériumok is, hogy mennyi időbe telik, és mennyire leszek szétizzadva/esőben megázva, mire A-ból B-be eljutok.
8) Persze mindig meg lehet bukni, de pl. a PCK Schwedt (a Barátság kőolajvezeték német végállomása) ugye most bajban van orosz olaj nélkül, ezért középtávon ezt zöld H2 előállító üzemre akarják konvertálni. Aztán ha lesz hidrogén, felhasználók is lesznek.
9) "És nemcsak az autók nem lesznek hidrogénesek, hanem a központi fűtésed és a gázrezsód sem." Ahogy már James Bond is tudta, soha ne mondd, hogy soha. Egyrészt ugye nem minden döntés szakmai döntés, létezik politikai döntés is (lásd Sztálin naptárát, amikor egy hét öt napból állt). Ez manapság az EU hidrogén-stratégiája és az ebből eredő jogszabályok. Eszerint 2025-től 5% is lehet (azaz nem kötelező) a hidrogén részaránya a nemzetközi "földgázban". Nemzeti földgázban magasabb szabályozás is megengedett, a németeknél ma 10% a jogi maximum. Ezt pár helyen ki is használják a lakossági ellátáshoz, ill. nemrég megindult egy kísérleti projekt 20%-kal. Emellett van már jogi szabályozás tisztán H2 gázhálózatra is.
9a) A világító gáz (városi gáz) anno kb. 50% hidrogént tartalmazott (meg 20% metánt és egyéb szénhidrogént, 10% szénmonoxidot, a maradék nitrogén) és egész jól ment vele a lakossági fűtés és a főzés is. Így eléggé magabiztosnak kell lenni ahhoz, hogy évtizedeken át használt 50% hidrogén után 0%-ot prognosztizáljunk, és ne 100%-ot.
9b) Itt jön be a képbe a sokváltozós optimalizáció ismeretlen metrikája lásd 6) pont, mert a hozzákevert hidrogéntől csökkennek az egyéb károsanyag-kibocsátások is (CO, NOx). 20% hidrogénnél egész érdekes számok vannak.
10) "És ha még hozzátesszük, hogy a hidrogén egyszerhasználatos energiatároló, az akku pedig több ezerszer feltölthető, az eredmény mindenki számára egyértelmű." Mindenki számára egyértelmű (a cikkíró kivételével?), hogy a víz végtelenszer bontható hidrogénre és oxidálható vissza vízzé. És lenni meglepetés, a víznél ez kb. 40..45% hatásfokkal eljátszható (oda-vissza összességében), a mai autós Li-ion akkumulátornál meg kb. 50...60%-kal (töltési veszteségek az akkumulátorban, a fedélzeti elektronikában és a töltőoszlopban, töltés közbeni hűtés energiaigénye, akkumulátor kisütési veszteségei). Innentől kezdve lásd 7) pont. Továbbá a mai autókban a többezer feltöltés soha nem 0..100%-os töltést jelent, hanem legjobb esetben is csak 20..80%-osat (0..100% esetében sokkal magasabb veszteségek lesznek, mert a töltés részterhelésen fut az elején ill. a végén). Mellesleg a többezer (több egyenlő kettő) is csak újabb kémiákra igaz.
Tisztelettel, Marcus, villamosmérnök, Németország
A minap megjelent cikkéhez fűznék pár megjegyzést. Addig világos, hogy Ön nem szereti a hidrogént. A cikk viszont (emiatt?) sajnos szakmailag tarthatatlan állításokat is tesz.
1) Már Gajdán Miklós is levezette, hogy miért nem jó a hidrogén a személygépkocsikba, nincsen új a nap alatt. :)
2) A hatásfokszámítás metodológiája félrevezető, mivel csak a hajtás energiaigényét veszi figyelembe (és pl. az üzemanyagcellát 50% hatásfokúnak veszi, amikor ez általában 60%, az akkumulátor töltési veszteségeit csak 5%-nak veszi, ami eléggé optimista, utóbbira lásd az ADAC vonatkozó anyagát). De vegyük hozzá a téli fűtés energiaigényét (nyilván földrajzi helytől függ, tehát mondjuk az egész EU-ra kéretik kiszámolni), ami az akkus villanyautónál az akkuból megy, az üzemanyagcellásból viszont esetleg a hulladékhőből. Ez nem változtatja meg az alapállást, de a különbség máris nem lesz olyan szép drasztikus. Továbbá lásd még 7) pont.
2a) Aki teljes hatásfokot akar számolni szén/kőolajszármazék vs. vízbontott hidrogén helyzetben, az vegye bele a szén/kőolaj előállításának energiaigényét is (fotoszintézis x millió évvel ezelőtt). Ugye, ha kibányásztuk a Föld összes készletét, akkor majd nekünk kell valamiből energiahordozót előállítani. A körforgásos gazdaságra átállásnál pedig hogy, hogy nem, rá fogunk jönni, hogy mit is jelentenek a termodinamika főtételei és az energiamegmaradás elve. (Hogy miért nem megújuló a napenergia, lásd pár milliárd év múlva.)
3) Értelmesebb helyeken a "hidrogénálom" holisztikus ipari környezetben testesül meg, ahol a vízbontás hulladékhője hasznosítható (távfűtéstől kezdve egyéb ipari folyamatok hőigényének fedezéséig). És akkor el is érkeztünk a hidrogéntüzelésű acélgyárakhoz, amik legalábbis az EU-ban valószínűleg lesznek a CO2 kvóta miatt (ha árban versenyképesek lesznek a CO2 kvóta nélküli indiai acélművekkel -> szubvenció).
4) Németországra ki van számolva a következő: ha minden gépjárművet akkumulátorosra váltunk, akkor az ország villamosenergia-igénye kb. 30%-kal nő. Ha hidrogénes tüzelőanyagcellára, akkor 50%-kal nő az igény. Az első esetben az a kellemetlen, hogy a villamos-hálózatot országszerte bővíteni kell, mert a nép az egész országban elszórtan tölti a kocsiját. A második esetben az a trükk, hogy a vízbontást olyan megújuló energia erőművek mellé kell telepíteni, amelyek mondjuk földgázvezeték mellett vannak (itt valószínűleg le kell cserélni a vezetékek acélját olyanra, amin nem diffundál át a hidrogén, de ez már látszik a német kormányzati tervekből, hogy átállítható rendszereket fognak telepíteni, és a hidrogén-lobbi tud olyat mondani, hogy az uniós csövek 96%-a jó a hidrogénhez is), és innentől ugyanúgy tartálykocsival lehet hordani a "benzin"kutakhoz (folyékony halmazállapotban, itt hatásfok szempontjából nincsen nagy különbség a sűrítés és a cseppfolyósítás között). Ráadásul a megújuló erőművek kapacitása kihasználatlan (amikor jól termel a napelem, kicsi a kereslet), tehát ekkor simán lehetne hidrogént bontani (lásd negatív tőzsdei villanyenergia-ár).
5) A cikk nagyon ügyesen csúsztat az akkumulátor-típusokkal. Az alternatíváknál valamiért kimaradt a még kisebb energiasűrűség, szintúgy az alapvető megállapítás, hogy egy villanyautó valamiért manapság többszáz kilogrammal nehezebb egy belsőégésűnél (és hogy ez az alternatívákkal még több lesz). Mindez pl. nagyobb gumikopást (szállópor, stb.) jelent, meg több acélt, hogy a karosszéria/futómű elbírja a nagyobb terhelést stb.
5a) Egyébként itt sem feltétlenül az lesz a végső megoldás, ami a legjobb, hanem az, ami a legolcsóbb. Ha egyszer kiépül egy teljes lítium-infrastruktúra, azt senki nem fogja kidobni, és egy komplett másik infrastruktúrát nulláról felépíteni. Kivéve a 9) pontban szereplő politikai motiváció esetén.
6) Nincsen olyan metrika, ami többfajta szennyezést valami elfogadható súlyozással összeadna egy teljes szennyezéssé (legjobb esetben valami monetáris összehasonlítás van, ahol pl. a szállópor által okozott légúti betegségek egészségügyi költségét is elszámolják szintén vitatott számok alapján). Tehát nincsen olyan, hogy a szén ára plusz üvegházhatás költségei vs. urán ára plusz atomtemető költségei. Innentől kezdve nem érdemes elmélkedni, hogy melyik az összességében véve "jobb". És ebben még nincsen benne egy üzemi baleset költsége (tessék megnézni, hogy volt-e Csernobilban vagy Fukushimában az erőműveknek felelősségbiztosítása, és ha igen, ez mennyit fedezett a tényleges költségekből). Ugyanígy nincsen ilyen metrika különböző hajtásláncokhoz.
7) "Green hidrogén ide vagy oda, végső soron nincs zöldebb annál, mint hogy a megtermelt energiát nem pazaroljuk el valami másra, mint ami a végcélunk." Szólni kellene a Napnak, hogy roppant pazarló, mert az általa kisugárzott energiának csak a 0,0004%-a jut el a Földhöz, és a Föld atmoszféráját is azonnal meg kellene szüntetni, mert a bejövő napenergia 75%-át elnyeli/visszaveri. Továbbá a napelem is csak 20% hatásfokú, tehát a napenergia villamosításának teljes hatásfoka valahol 0,00002% körül van... Magyarul, amíg gyakorlatilag végtelen, ingyenes és környezetkímélő energiánk van, teljesen mindegy a hatásfok, amíg nullánál nagyobb. Tehát ha "végtelen" energiánk van ("megújulók", fúziós reaktor...), akkor olyan célokra is alkalmazhatjuk őket, amik rosszabb hatásfokúak, de más szempontból jobban járunk (karbonsemlegesség, CO2 szekvesztrálás, körforgásos gazdaság) - lásd 6) pont. Amúgy meg lásd a több végcélú energia"termelést" a 3) pontban. Fun fact: a zöldek is nagyon szeretik az atomenergiát, ha 150 millió km-re van tőlük. Egyébként, ha az idézett mondatot komolyan vesszük, akkor valószínűleg izomerővel közlekednénk A-ból B-be, és nem belsőégésű/villamos motorral (lehet, hogy a biciklizés hatásfoka kisebb a villanyautóénál, de nem is mozgatunk 2 tonnát), és hideg vízzel zuhanyoznánk (ugyanúgy tiszta leszek, mint meleg vízzel). A pech megint a 6) pont, miszerint vannak olyan kritériumok is, hogy mennyi időbe telik, és mennyire leszek szétizzadva/esőben megázva, mire A-ból B-be eljutok.
8) Persze mindig meg lehet bukni, de pl. a PCK Schwedt (a Barátság kőolajvezeték német végállomása) ugye most bajban van orosz olaj nélkül, ezért középtávon ezt zöld H2 előállító üzemre akarják konvertálni. Aztán ha lesz hidrogén, felhasználók is lesznek.
9) "És nemcsak az autók nem lesznek hidrogénesek, hanem a központi fűtésed és a gázrezsód sem." Ahogy már James Bond is tudta, soha ne mondd, hogy soha. Egyrészt ugye nem minden döntés szakmai döntés, létezik politikai döntés is (lásd Sztálin naptárát, amikor egy hét öt napból állt). Ez manapság az EU hidrogén-stratégiája és az ebből eredő jogszabályok. Eszerint 2025-től 5% is lehet (azaz nem kötelező) a hidrogén részaránya a nemzetközi "földgázban". Nemzeti földgázban magasabb szabályozás is megengedett, a németeknél ma 10% a jogi maximum. Ezt pár helyen ki is használják a lakossági ellátáshoz, ill. nemrég megindult egy kísérleti projekt 20%-kal. Emellett van már jogi szabályozás tisztán H2 gázhálózatra is.
9a) A világító gáz (városi gáz) anno kb. 50% hidrogént tartalmazott (meg 20% metánt és egyéb szénhidrogént, 10% szénmonoxidot, a maradék nitrogén) és egész jól ment vele a lakossági fűtés és a főzés is. Így eléggé magabiztosnak kell lenni ahhoz, hogy évtizedeken át használt 50% hidrogén után 0%-ot prognosztizáljunk, és ne 100%-ot.
9b) Itt jön be a képbe a sokváltozós optimalizáció ismeretlen metrikája lásd 6) pont, mert a hozzákevert hidrogéntől csökkennek az egyéb károsanyag-kibocsátások is (CO, NOx). 20% hidrogénnél egész érdekes számok vannak.
10) "És ha még hozzátesszük, hogy a hidrogén egyszerhasználatos energiatároló, az akku pedig több ezerszer feltölthető, az eredmény mindenki számára egyértelmű." Mindenki számára egyértelmű (a cikkíró kivételével?), hogy a víz végtelenszer bontható hidrogénre és oxidálható vissza vízzé. És lenni meglepetés, a víznél ez kb. 40..45% hatásfokkal eljátszható (oda-vissza összességében), a mai autós Li-ion akkumulátornál meg kb. 50...60%-kal (töltési veszteségek az akkumulátorban, a fedélzeti elektronikában és a töltőoszlopban, töltés közbeni hűtés energiaigénye, akkumulátor kisütési veszteségei). Innentől kezdve lásd 7) pont. Továbbá a mai autókban a többezer feltöltés soha nem 0..100%-os töltést jelent, hanem legjobb esetben is csak 20..80%-osat (0..100% esetében sokkal magasabb veszteségek lesznek, mert a töltés részterhelésen fut az elején ill. a végén). Mellesleg a többezer (több egyenlő kettő) is csak újabb kémiákra igaz.
Tisztelettel, Marcus, villamosmérnök, Németország
