BPMK

E-mobilitás másképpen – szakmai nap a Városházán

A Budapesti és Pest Megyei Mérnöki Kamara Budapest Főváros Önkormányzatával közösen szakmai napot szervezett november 30-án, E-MOBILITÁS MÁSKÉPPEN címmel. A nagy érdeklődéssel kísért esemény „A megújuló energiák felhasználása a járműiparban” című témakört járta körül.

Kassai Ferenc, a BPMK elnöke megnyitójában; beszélt a fenntartható fejlődés, a mérnöki munka, és a Mérnöki Kamara tevékenységének összefüggéseiről. Elmondta, hogy a fenntartható fejlődés olyan fejlődési folyamat (földeké, városoké, üzleteké, társadalmaké stb.), ami „kielégíti a jelen igényeit anélkül, hogy csökkentené a jövő generációk képességét, hogy kielégítsék a saját igényeiket”, ahogy az ENSZ Brudtland-jelentésében szerepel. Ehhez le kell küzdeni, a környezet elhasználódását, oly módon, hogy közben ne mondjunk le a gazdasági fejlődés, a társadalmi egyenlőség és igazságosság igényéről.
Utalt arra, hogy az utóbbi évek technikai fejlődése komoly lehetőséget kínál arra, hogy Magyarország hosszútávon megteremtse energiafüggetlenségét, és egyre nagyobb szerepet kapjon az elektromos közlekedés. Ennek támogatására jött létre az EU egyik első átfogó elektromobilitási stratégiája, a Jedlik Ányos Terv. A program célja ténylegesen megteremteni az elektromos mobilitás alapjait – törvényi és infrastrukturális szinten egyaránt.
Nekünk, mérnököknek néhány területen, nagyobb felelősségünk van a társadalom többi tagjainál. Különösen ilyen terület az innováció, a környezetvédelem, az energiagazdálkodás, a közlekedés. Ahhoz, hogy meg tudjuk mondani mi a követendő út, meg kell vizsgálnunk minden számba jöhető lehetőséget. Különösen fontos ez napjainkban, amikor újra egy technikai forradalom korszakát éljük. Gondoljunk csak a távközlésre. Nézzük meg, hogy mi volt húsz évvel ezelőtt és mi van ma. Az, hogy húsz év múlva mi lesz ezen a területen azt még jósolni sem meri senki sem.  
A közlekedés területén is elkezdődött a „változás kora”. A robbanómotorokat mintegy másfélszáz éve használjuk, és úgy látszik letelt az idejük de, hogy mi jön ezután még egyáltalán nem világos. Valószínűnek látszik, hogy az elektromosság fog nagy szerepet játszani, de a részletek még egyáltalán nem tisztázottak. Az energiagazdálkodás területén is nagy a bizonytalanság. Energiát a természet fölös mennyiségben ad, csak sohasem ott, sohasem akkor, és sohasem olyan formában, mint amire szükségünk lenne. Tulajdonképpen a fő gondunk az energia tárolása és szállítása. Mindezekhez hozzájárulnak még azok az alapvető környezetvédelmi követelmények, amelyek fennmaradásunknak alapfeltételei.
A Budapesti és Pest Megyei Mérnöki Kamara – együtt a Fővárossal – azért rendezte meg ezt a konferenciát, hogy néhány kérdésben világosabban lássunk. Különösen fontos ennek a konferenciának az interdiszciplináris jellege, hogy több terület szakemberei jöttek össze véleménycserére egy új területen, amely egyaránt érinti a közlekedést és az energiagazdálkodást, és amely várhatóan jelentősen befolyásolja majd az elkövetkezendő évtizedekben a sorsunkat. Úgy véljük, nagyon fontos, hogy hazánk ipara és gazdálkodása ne „követő” jellegű legyen, hanem legyenek olyan területek, ahol mi mutatunk példát, és a hozzáadott érték a magyar gazdaságot gyarapítsa. A vizsgált terület különösen alkalmas arra, hogy a kormány hosszú távú stratégiáját több területen alátámassza.
Kimondhatjuk tehát, hogy az e- mobilitási stratégia nem csak ösztönző jogszabályok halmaza, hanem elsősorban egy magyar hozzájárulás a technológia fejlesztéséhez.
Lehetőségeket nyújt új munkahelyeket teremteni a csúcstechnológiában a kutatás és fejlesztés területén és új pozíciót kiépíteni új technológiai szakágazatokban.
Ennek a megvalósítása feltételezi a hazai és nemzetközi információt és kommunikációt.
Ehhez: az e- mobilitással kapcsolatos hazai tevékenységet fel kell térképezni, és létre kell hozni a szakmai kapcsolatot az országban létező kutatói műhelyek és a gyártó vagy alkalmazott ipar között. Az együttműködés lehetőségeit elő kell segíteni és közre kell működni egy hosszútávlatú összehangolt stratégia kidolgozásában.
Ez a konferencia az első lépés lehet ezen a területen.
Amit mi tudunk, azt a tudást el kell juttatni szelesebb körbe is: a társadalom figyelmét is fel kell hívnunk.
A gazdasági fölemelkedéshez, egy valódi patrióta gazdaság kibontakozásához a legfőbb adottságok egyike, a mérnöki szürkeállomány rendelkezésre áll.
Dr. Tóth László professor emeritus, SZIE „Energia előállítás, tárolás és felhasználás összefüggései” címmel tartott előadásában
Felhívta a figyelmet az energiatermelés és fogyasztás eltérő időpontjaira, ami nagy problémát is okoz a gazdaságban, és az iparban.  Ismertette az energiahordozók részarányát a közlekedésben. Összevetette a fosszilis és a megújuló energiák felhasználási lehetőségeit és a környezetre gyakorolt hatásait.  A megújuló energiák tárolási lehetőségeit bemutatta. Ismertette a tárolási lehetőségekhez szükséges beruházásokat és az elérhető hatékonyságot.
Az energia felhasználásnál az Üvegház-hatás mérséklése, szinten tartása a cél és főként a CO 2 kibocsájtás csökkentése. Beszélt a hagyományos akkumulátoros és egyéb kémiai tárolási lehetőségekről. Ismertette a hidrogén, illetve a metanol gazdaság előnyeit, hátrányait a környezet és az infrastruktúra tekintetében.
Dr. Varga Zoltán egyetemi docens, SZE „Az e-mobilitás kihívásai” című előadásában bemutatta a jelenlegi technikai helyzetet.
Beszélt a jármű változatokról; a fosszilis energiahordozó alapú, a hibrid, a villamos energiával működő gépjárművekről, azokon belül az autóbuszokról, teherautókról, személygépkocsikról, motorkerékpárokról és kerékpárokról. A járművek megfizethetőségéről a különböző társadalmi rétegekben.
A mai korunk nagy kérdése, hogy az infrastruktúra melyik típushoz igazodjon annak érdekében, hogy az hosszú távra legyen képes a kiszolgálásra.
Legfontosabb megállapítása: amíg a villamos energiát nem megújuló energiaforrások segítségével állítjuk elő, addig az E-mobilitás nem csökkenti a környezeti terhelést!
Alapjaiban új kihívás nincs, meg kell próbálni úgy közlekedni, élni, fejlődni, hogy az fenntartható legyen. Milyen energiakorszak következik az olaj után? Ha elektromos az a nagy kérdés, hogy miből nyerhetjük a villamos energiát? Beszélt az e-járművek jelenéről és jövőjéről, valamint a mennyiségi trendekről.
    Dr. Tompos András, igazgatóhelyettes, MTA Természettudományi Kutatóközpont Anyag és Környezetkémiai Intézet „A PEM tüzelőanyag-elemek gyártási feltételeinek és lehetőségeinek anyagtudományi problémái” című előadásában szólt arról, hogy különböző tanulmányok a jövő közlekedését egyértelműen az elektromos megoldásokban látják. A hibrid járművek részben, míg az akkumulátoros járművek és a tüzelőanyag-elemes járművek  teljes egészében elektromos hajtáslánccal működnek. Ezek a hajtásláncok egymás mellett, egymást kiegészítve fejlődhetnek a jövőben, semmiképpen sem egymást kizáró versenytársként célszerű rájuk tekinteni.
Számos tüzelőanyag-elem típus létezik, de az FCEV járművek kizárólag polimer elektrolit membrán tüzelőanyag elem (PEMFC) kötegeket alkalmaznak, amelyek akár metanollal, akár hidrogénnel is üzemelhetnek.  A PEMFC-k (Protoncserélő membrános tüzelőanyag-cellák) képesek mind a metanol, mind a hidrogén elektoroxidációjára, amely folyamatok felelősek az elektromos áram termelésért. Hangsúlyozta, hogy akár hidrogénüzemű, akár metanol üzemű a tüzelőanyag-elem ugyanarról a szerkezetről, azaz a PEMFC-kről beszélünk, így a különbségek az anyag-tudományi K+F feladatokban jelentkeznek tekintettel arra, hogy az elem-kötegek gyártástechnológiája megegyezik. Bemutatta a PEMFC-k kutatás-fejlesztési feladatait. A hidrogén üzemű tüzelőanyag-elemek legnagyobb kihívása a katalizátorok hosszú távú stabilitásának biztosítása, míg a metanol üzeműeknél a teljesítménysűrűség növelése valamint a metanol membránon történő diffúziójának megakadályozása. A hazai kutatóintézetekben és egyetemeken rendelkezésre álló szervetlen-szerves kémiai, elektrokémia, fizikai kémia, polimer kémiai, polimer fizikai, villamosmérnöki, járműipari szaktudást ki kell használni, és nem szabad veszni hagyni az előző évtizedben elért kötegfejlesztési eredményeket. A cél egyrészt a külföldi nagy köteggyártók figyelmének felhívása a magyar anyagtudományi fejlesztésekre és így a tüzelőanyag-elemek egyes összetevőinek a fejlesztésében a világ élvonalába kerülni, másrészt a K+F feladatok megoldása nagymértékben hozzájárul a hazai szakember gárda megteremtéséhez, amely felkészülten várhatja a tüzelőanyag-cellás technológia hazai elterjesztését.
    Hirth Ferenc ügyvezető, KONTAKT-Elektro Kft, „Tapasztalatok hidrogén tüzelőanyag-cellás berendezések fejlesztése területén, hátrányok és előnyök a metanolos cellákkal összehasonlítva” című előadásában
    bemutatta a tüzelőanyag-cellák alkalmazási területeit.   Kitért a szünetmentes tápellátás, autonóm energiaellátás, kogenerációs (kapcsolt) energiatermelés, anyagmozgatás, közlekedés gondjaira is.
Beszélt a Kontakt-Elektro Kft. eredményeiről a tüzelőanyag-cellás alkalmazások fejlesztésének területén a szünetmentes tápegység kialakításáról, a hidrogén-táplálású elektromos kishajó prototípusánál.
Elmondta a tapasztalatokat a DMFC (direkt metanolos) berendezés integrálása területén: hosszúidejű autonómiát biztosító, kisteljesítményű áramellátó rendszer építése során. Összehasonlította a metanol és a hidrogén-táplálású tüzelőanyag-cellák előnyeit és hátrányait.
    Dr. Kulcsár Sándor ügyvezető igazgató, Accusealed Kft; „ A hidrogén és a metanol, mint energiatárolási lehetőség” címmel tartott előadást.
Ha megvizsgáljuk, miért nem sikerült a mai napig alapvetően helyettesíteni a belsőégésű robbanómotorokat, a legfontosabb probléma az energiatárolás, ezen belül a tárolt energia sűrűségének kérdése.
Az előadó vizsgálat tárgyává tette a gépjárművekhez alkalmazható különféle energiatárolási lehetőségeket. Összehasonlította azok elméleti és gyakorlati megoldásait, különös figyelemmel a hidrogénes, metanolos és akkumulátoros energiatárolókra.
Megvizsgálta az energiatárolók technikai megoldásait, alkalmazási előnyeit és hátrányait a legújabb fejlesztések tükrében. Előadásában a saját fejlesztések eredményeinek, valamint a nemzetközi trendek ismeretében a hidrogénes és metanolos tárolás várható jövőbeli fejlődését prognosztizálta.
Dr. Raisz Iván ny. egyetemi docens, ME „A metanol gyártás tapasztalatai, a felhasználás széleskörű lehetőségei” címmel tartott előadást.
A metilalkohol szintetikus ipari előállítása 1923 óta ismert szén-monoxidból és hidrogénből, később földgázból és finomítói gázokból. A megújuló energiaforrások kutatása kapcsán az alapanyagok és energiahordozók változtak. A szintézishez felhasznált hidrogén és szénmonoxidforrások jelentős mértékben változtak. Előtérbe került a víz elektrolízisével nyert hidrogén, a szén- és hulladékok elgázosításával nyert széndioxid. Kidolgozásra került a széndioxid hulladékok hasznosításával végzett szintézis. Mindezek jelentős mértékű katalizátorfejlesztésekkel az eredeti 200 bar nyomású technológiától a 20 bar nyomású rendszerekig finomodtak. Önmagában ez is jelentős energia megtakarítást jelent.
Bemutatta a kommunális hulladékok elgázosítását felhasználó, illetve a széndioxid hulladékot a megújuló, illetve a VIR számára többlet villamos energia felhasználásával történő metanol előállítási eljárásukat.
A metanolt nem csak tüzelőanyag-cellák segítségével lehet gépjárművek meghajtására felhasználni, hanem elterjedtek a tiszta metanol üzemű Ottó-motorok, valamint a metanolból nyerhető dimetil-éter meghajtású diesel-rendszerű motorok is.         
Dr. Kovács Imre ügyvezető igazgató, EU-FIRE EGS Hungary Kft.  „A geotermikus energia kiaknázása, és lehetőségek a metanol gyártásra”  címmel tartott előadást.
A geotermikus energia és az e-mobilitás úgy függ össze, hogy a EU-FIRE EGS Hungary Kft a tiszta energiát kívánja előállítani, az e-mobilitás pedig a tiszta energiát kívánja felhasználni. A geotermikus energia a Föld belsejéből származó energia, ami a földkéregben lévő radioaktív elemek bomlásából származik. Magyarország szerencsés, mert nálunk a földkéreg vastagsága kisebb, mint másutt, így könnyebben hozzájutunk a geotermális energiához. Bemutatta a klasszikus geotermális energiakinyerés módszerét. Elmondta, hogy miért jó a geotermikus energia. Nincs CO2 kibocsájtás, biztonságos és megbízható, könnyű csatlakozni meglévő rendszerekhez, könnyű és költséghatékony. Előnyösebbnek ítéli a többi megújuló energiafajtáknál. Elmondta, hogy Magyarország geotermikus potenciálja jelentős, mert magas a geotermikus gradiens ( 45 Co//km, globális átlag 10-60), jelentős a felszín alatti vízkészlet (megfelelő vízvezető képességű kőzetek) és magas a hőáram (90-100mW/m2, kontinens átlag 60-70). Bemutatta a kiemelt EGS – fejlesztést Battonyán 2010-től 2015.-ig. A battonyai fejlesztés a jelenlegi legfejlettebb és legígéretesebb geotermikus technológia. (Javított hatékonyságú rendszer.) A jövőt nem építhetjük „zöld energia” nélkül.
Dr. Bucsi Imre egyetemi docens, SZTE „Oláh György szabadalma: metanol előállítása CO2 hidrogénezésével; izlandi tapasztalatok és a hazai bevezetés lehetőségei” című előadásban kifejtette, hogy sokan a hidrogén korszakát emlegetik. Tény, hogy a világ számos helyén folytatnak előrehaladott energetikai kísérleteket, fejlesztenek technológiákat a hidrogén hasznosítására. Egy magyar tudós, a Nobel-díjas Oláh György azonban másként gondolkodik. A hidrogén különösen illékony, nehezen tárolható, s egységnyi mennyiségéből kevés energia termelhető ki. Szerinte a jövő energiája sokkal inkább a metanol. Izland az első metanolt gyártó üzemét az Amerikában élő magyar tudósról, Oláh Györgyről nevezte el. A megvalósított metanol-üzem biztosítja Izland üzemanyag szükségletének két és fél százalékát. A metanol hasznosításának sok az előnye; ugyanolyan módon, akár tankokban tárolható, mint a jelenlegi üzemanyagok, ami miatt nem lenne szükség a töltőállomások újjáépítésére. A legtöbb motor már most is meghajtható lenne egyfajta benzin-metanol keverékkel. Speciálisan átalakított autók pedig működhetnének kizárólag metanollal. Oláh György állítja, hogy a "légből kapott energia" nem a science fiction birodalmába tartozik, hiszen annak fölhasználói nem tesznek mást, mint a természet. A kaliforniai kutatók többéves kísérletezés eredményeként megtalálták azt az új, hatékony abszorpciós módszert, mellyel ki tudják szűrni a levegőből a nagyon alacsony koncentrációjú szén-dioxidot. A levegő szén-dioxid tartalmának megkötése és ipari felhasználása középtávon egyszerre segítheti az energia- és a környezetvédelmi gondok enyhítését, és lassíthatja a légszennyezés okozta klímaváltozást, a káros felmelegedést. Ennél is közelibb feladat és lehetőség, hogy a fosszilis tüzelőanyagokat elégető hőerőművek, vegyipari üzemek füstgázaiból és más ipari kibocsátásokból kivonják a tömény szén-dioxidot, és átalakítsák metanollá. Az Oláh-féle metanolgazdaság alapja, hogy a metanol nagy léptékű termelésével és felhasználásával csökkenteni lehet egyes országok, végső soron az emberiség függését az egyre gyorsabban fogyó, dráguló kőolaj és földgázkészletektől, egyúttal az ipar és a közlekedés, szállítás által kibocsátott széndioxid megkötésével és újrafeldolgozásával mérsékelni lehessen a globális felmelegedés egyik fő okának tartott üvegházhatást. A metanol önmagában és szigorúan véve nem megújuló energiaforrás, hanem olyan alternatív energiahordozó, melynek egyre fontosabb szerepet játszó alapanyaga, a szén-dioxid, továbbá a víz és a hidrogén is megújuló (megújítható) forrás, hiszen felhasználásuk emberi léptékben nem fogyaszthatók el, nem meríthetők ki, szemben a fosszilis tüzelőanyagokkal. A metanol egyik fő felhasználási iránya a közlekedés és szállítás, mert önmagában is , és a belőle könnyen készíthető dimetil-éterrel együtt kiváló gépjármű üzemanyag, de benzinnel és dízelolajjal is keverhető. Így a metanolt használni lehet a belső égésű motorokban, ami javítja a hagyományos autók teljesítményét. De ami még ígéretesebb, az üzemanyagcellák új nemzedékében is:  Oláh György kutatóintézete és a Jet Propulsion Laboratórium kutatói által kifejlesztett közvetlen metanol alapú üzemanyagcella (DMFC).
Dr.-ing. Anisits Ferenc, BMW dízel fejlesztés ny. igazgatója „Stratégiajavaslat a magyar e-mobilitásra” címmel tartott előadásában elmondta, hogy a technológiai váltások a társadalmak természetes kísérői. Ilyen volt a fizikai munkavégzés mechanizálása a gőzgép által. A belsőégésű motorok elterjedése az individuális mobilitással megváltoztatta a települési szokásainkat, fokozta gazdasági tevékenységünk dinamikáját (szállítás) és megteremtette a tömegturizmus feltételeit. Minden műszaki berendezés fejlődése egy S-alakú evolúciós görbét ír le, amely a feltalálásától kezdve a folytonos tökéletesedés után a degenerálódásig (elöregedéséig) tart. Ha a továbbfejlesztés során az elért hasznosság a ráfordításnál kisebbé válik, akkor új technológia váltja le a régit. Ez törvényszerű és elkerülhetetlen folyamat, amely évtizedek alatt megy végbe.
 Az e-mobilitás nem egyszerűen technológiai átállás belsőégésű motorról a villamos meghajtásra. Sokkal inkább összetett technikai változások sorozata. A változtatás, nagyságában és hatásában, a digitális forradalomhoz hasonlítható.
A e-mobilitás értelme a globális CO2 akkumulációjának korlátozása az egész energialánc mentén - az energiatermeléstől, a felhasználásig. Ez feltételezi, hogy a meghajtáshoz szükséges villamos áram kizárólag megújuló energiaforrásból vagy atomerőműből származik.
A következmények között számolni kell a hagyományos foglalkozások megszűnésével és újak keletkezésével.
Az átállás azzal jár, hogy az ország mobilitásban jelenleg elégetett szénhidrogén mennyiségét villamos árammal kell megújuló energiával kiváltani. Milyen energiaforrásból és milyen mennyiségben lehet az e-mobilitást biztosítani?  A mai elektromos meghajtás alapkonstrukciója a dugaszolós (plug in) feltöltésű akkumulátor. A jelenleg rendkívül alacsony energiasűrűségű, nagy tömegű és térigényű akkumulátor-technológia kézenfekvő, de nem a végső kiforrott és konkurencia nélküli jövőképes műszaki koncepció.
Fontos és nem elhanyagolható szempont a vásárlói magatartás. A hosszú tankolási idő, a rövid hatótávolság és a töltőállomás hálózat hiánya elegendő ok. Ezért a belsőégésű motoros meghajtás túlélése - hibrid meghajtás formájában - még legalább 2030-ig biztosítottnak látszik.
Németország az 2009-ben megfogalmazott e-mobilitási stratégiában célul tűzte ki egy millió elektromos meghajtású autó forgalomba-helyezését 2020-ig. Hat év után a realitás megcáfolta a cél elérhetőségét. A forgalomba hozott összes gépjárművek között az ez évi statisztikában a villamos meghajtás 0,32%-kal az utolsó helyen áll. Ez az eredmény tanúsítja, hogy az e- mobilitás elterjedését nem a politikai döntés, hanem a technika vásárlói elfogadottsága határozza meg.
Az e-mobilitási stratégia a mérnök szemléletében egy gondos tervezési feladat, amely professzionális munkát igényel. Ennek kidolgozása a témában jártas interfunkcionálisan együttműködő gazdasági szakembereket igényel.  
A több iparágazatot magában foglaló vállalkozás jelentősége összehasonlítható az amerikai Hold misszióval. Az ország számára megnyílik egy ajtó, amelyen keresztül a technológiailag fejlett gazdasági világba léphetünk át.
Oláh György Nobel-díjas kémikus Magyarországot metanol nagyhatalomként vizionálta.
Ehhez minden feltétellel rendelkezünk. Szakmai kompetenciánk, alkotó képességünk, kreativitásunk és technikai felkészültségünk képessé tesznek minderre. Térképezzük fel a létező egymástól elszigetelten működő kutatásokat és fejlesztéseket és kapcsoljuk egymással hálózatosan össze azért, hogy egyetlen célra tudjuk erőforrásainkat fókuszálni.   
Meglepő tény, hogy kutatások üzemanyagcella-témában szinte minden hazai egyetemen folynak.
A stratégiai koncepció ideális esetben az új technológiának a következő követelményeknek kell megfelelnie:
•    az energiafogyasztás a természetes CO2 körfolyamatot (a fotószintézishez hasonlóan) nem befolyásolja,
•    az üzemanyag nagy energiasűrűségű energiahordozó formájában a gépjármű fedélzetén tárolható és szállítható,
•    az üzemanyag nem igényel új tankolási infrastruktúrát.      
Ha a képességeinkhez a készség is párosul, akkor a Jedlik Ányos nevét viselő programot biztosan sikerül méltó műszaki tartalommal kitölteni.    
Kerekasztal-beszélgetésen a résztvevők és az előadók között élénk eszmecsere zajlott. A résztvevők rendkívül hasznosnak ítélték a konferenciát és köszönetet mondtak a rendezésért.