Toyota od lat stawia na rozwój technologii wodorowych, widząc w nich klucz do dekarbonizacji sektora transportu. Firma nie ogranicza się jednak tylko do wodorowych ogniw paliwowych, które zdominowały rynek samochodów elektrycznych na wodór. Równolegle rozwija również wodorowe silniki spalinowe, które mogą stać się realną alternatywą dla tradycyjnych jednostek napędowych zasilanych paliwami kopalnymi. Technologia ta jest szczególnie obiecująca, ponieważ pozwala na szybkie wdrożenie nowoczesnych rozwiązań w istniejących fabrykach oraz przy minimalnych modyfikacjach produkowanych już dziś jednostek napędowych.

GR Corolla H2 Concept – pole testowe innowacji

Jednym z najbardziej zaawansowanych projektów Toyoty w tej dziedzinie jest model GR Corolla H2 Concept. To specjalna wersja popularnej Corolli, której głównym celem jest testowanie wodorowego silnika spalinowego w warunkach wyścigowych. Samochód początkowo zasilany był wodorem w stanie gazowym, ale od maja 2023 roku Toyota zaczęła eksperymentować z ciekłym wodorem. Ta zmiana ma na celu zwiększenie gęstości paliwa, co pozwala na szybsze tankowanie oraz większą pojemność zbiorników. Choć wprowadzenie ciekłego wodoru do napędu to nowatorskie rozwiązanie, to jednak wiąże się z pewnymi wyzwaniami, przede wszystkim z parowaniem gazu powstającego podczas jazdy.

Wyzwania związane z odparowaniem wodoru

Ciekły wodór, mimo wielu zalet, podczas jazdy przekształca się w gaz (tzw. boil-off gas, BOG). Dotychczas ten odparowany wodór był uwalniany do atmosfery, co wiązało się z marnowaniem części energii. Toyota dostrzegła potencjał w odzyskiwaniu tego gazu, aby poprawić efektywność całego układu. Inżynierowie marki opracowali nową technologię, która pozwala na wykorzystanie tego odparowanego wodoru, zamiast go po prostu tracić. W ten sposób uda się uzyskać większą wydajność całego systemu wodorowego.

Nowatorska technologia odzyskiwania energii

Nowe rozwiązanie Toyoty zakłada wieloetapowy proces, w którym odzyskany wodór trafi najpierw do specjalnej sprężarki. To urządzenie zwiększa ciśnienie gazu, co umożliwia jego przekształcenie w paliwo wodorowe, które zasila silnik samochodu. Warto podkreślić, że po sprężeniu gazu, powstaje ponownie odparowany wodór. Nie jest on jednak tracony, lecz trafia do specjalnego modułu ogniw paliwowych, gdzie zamienia się w energię elektryczną. Ten prąd może być użyty do zasilania m.in. pompy ciekłego wodoru, co przyczynia się do dalszego zwiększenia efektywności całego systemu. Nadwyżki wodoru, które nie zostaną wykorzystane w ten sposób, trafiają do katalizatora, gdzie zamieniają się w parę wodną, która zostaje wypuszczona przez układ wydechowy.

Motorsport jako pole testowe

Testowanie wodorowych silników spalinowych w wyścigach to idealna okazja do szybkiego doskonalenia technologii. Ekstremalne warunki panujące na torze pozwalają inżynierom Toyoty na błyskawiczne wykrywanie ewentualnych usterek oraz testowanie wydajności nowych rozwiązań w praktyce. Ponadto, rywalizacja w motorsporcie stanowi dla producentów doskonałą okazję do weryfikacji trwałości i niezawodności poszczególnych podzespołów w trudnych warunkach. Dzięki temu, technologie, które sprawdzą się w wyścigach, mogą później trafić na rynek masowy jako sprawdzone i gotowe do użytku rozwiązania.

Zrównoważona motoryzacja – krok w stronę dekarbonizacji

Wprowadzenie technologii wodorowych silników spalinowych jest częścią szerokiej strategii dekarbonizacji Toyoty. Firma nie tylko stawia na elektryfikację swojego parku samochodowego, ale także inwestuje w alternatywne technologie, które pozwolą na znaczną redukcję emisji CO2 w motoryzacji. Wodorowe silniki spalinowe mają ogromny potencjał, zwłaszcza gdy weźmiemy pod uwagę istniejące już fabryki i technologie produkcji, które mogą zostać łatwo zaadaptowane do nowych rozwiązań. Dodatkowo, dzięki rozwijającym się infrastrukturze wodorowej, możliwe jest wdrożenie tych technologii w szerokim zakresie, co może przyczynić się do szybkiej transformacji całej branży.

Przyszłość wodorowej motoryzacji

Testy Toyoty w zakresie wodorowych silników spalinowych to tylko początek. Firma wraz z partnerami będzie kontynuować badania nad tymi technologiami, sprawdzając ich wydajność i opłacalność w różnych warunkach. Innowacje wodorowe, które zostaną dopracowane w motorsporcie, mogą wkrótce zrewolucjonizować motoryzację, oferując bardziej ekologiczną i wydajną alternatywę dla tradycyjnych jednostek napędowych. To nie tylko krok ku dekarbonizacji, ale także do przekształcenia sposobu, w jaki myślimy o energii w samochodach – zmiana, która może mieć ogromny wpływ na przyszłość transportu na całym świecie.

Źródło: Toyota