Žwiat nie mo┐e uwierzyŠ, ┐e to polski samochˇd. Dlaczego jest wyj▒tkowy?

Micha│ Stangret
01.06.2016 11:36
Hydrocar Premier to pierwsze polskie auto z napŕdem wodorowym.
Auto stworzone przez Riot Technologies (firmŕ spin-off Akademii Gˇrniczo-Hutniczej) naukowcˇw z AGH oraz Wojskow▒ Akademiŕ Techniczn▒ (WAT)

Hydrocar Premier to pierwsze polskie auto z napŕdem wodorowym. Auto stworzone przez Riot Technologies (firmŕ spin-off Akademii Gˇrniczo-Hutniczej) naukowcˇw z AGH oraz Wojskow▒ Akademiŕ Techniczn▒ (WAT) (mat. Daniel Prusak Hydrocar Premier / Riot Technologies AGH, WAT /)

Ze Âwiec▒ szukaŠ w Âwiecie automotive drugiego tak naszpikowanego innowacjami wehiku│u. Gdzie siŕ nie dotkniesz tam jaki system, niuans, trik ktˇrych nikt na Âwiecie jeszcze nigdy nie wdro┐y│. Niejednego mo┐e dziwiŠ, ┐e to je┐d┐▒ce laboratorium od podstaw powsta│o w│aÂnie nad Wis│▒
To, ┼╝e silniki spalinowe pr─Ödzej czy p├│┼║niej czeka armagedon jest pewne jak w banku, bo ekologii nie oszukasz. ┼╗ycie posiadaczy aut elektrycznych do ┼éatwych jednak nie nale┼╝y. Cho─çby przez wci─ů┼╝ nie satysfakcjonuj─ůc─ů efektywno┼Ť─ç akumulator├│w, kt├│ra nie pozwala za d┼éugo poje┼║dzi─ç na jednym "tankowaniu". Ale polscy in┼╝ynierowie znale┼║li na to patent i wdro┼╝yli w super-aucie o zgrabnej nazwie Hydrocar Premier. To projekt zrealizowany wsp├│lnie przez Riot Technologies (firm─Ö spin-off Akademii G├│rniczo-Hutniczej) ludzi z AGH oraz Wojskow─ů Akademi─Ö Techniczn─ů. Od A do Z "Made in Poland". To pierwsze polskie auto z nap─Ödem wodorowym. I cho─ç ┼Ťwiat, zdaj─ůc sobie spraw─Ö z niesamowitego potencja┼éu tkwi─ůcego w paliwie wodorowym, staje na g┼éowie, by zaprz─Ögn─ů─ç super-paliwo do poruszania aut, jeszcze nikomu na ┼Ťwiecie nie uda┼éo si─Ö zrobi─ç tego tak efektywnie. Sekret tkwi w specjalnym proszku, ale auto buzuje wieloma innowacjami Rozmowa z dr in┼╝. Danielem Prusakiem z AGH, prezesem Riot Technologies Micha┼é Stangret: Auta na wod├│r je┼╝d┼╝─ů ju┼╝ po ulicach gdziekolwiek na ┼Ťwiecie? Daniel Prusak: - Pierwszym seryjnie produkowanym samochodem na wod├│r jest Toyota Mirai dost─Öpna na rynku od ko┼äca 2015 roku, ale w odr├│┼╝nieniu od naszego projektu w niej wod├│r przechowywany jest pod bardzo wysokim ci┼Ťnieniem a nie tak jak u nas w proszku. Poza tym tamto rozwi─ůzanie ma jeden silnik elektryczny a jego stylistyka budzi bardzo wiele kontrowersji. Nasze auto ma cztery silniki, dwa razy wi─Öksz─ů moc i jest ┼éadniejsze. Wod├│r w proszku? - Tu chodzi o spos├│b magazynowania wodoru. Zesp├│┼é projektowy podszed┼é do problemu w unikalny spos├│b. W aucie zastosowany zosta┼é unikalny zbiornik magazynuj─ůcy wod├│r opracowany i opatentowany w Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie. Technologia opiera si─Ö na chemicznym wi─ůzaniu gazu w wodorkach metali, kt├│re przypominaj─ů m─ůk─Ö. Materia┼é na sta┼ée znajduje si─Ö w samochodzie a jego ┼éadowanie odbywa si─Ö na zasadzie r├│┼╝nicy ci┼Ťnie┼ä przez do┼é─ůczenie dystrybutora wodoru, kt├│rym mo┼╝e by─ç stacja lub nawet zwyk┼éa butla techniczna.     Nie ┼éatwiej by┼éo jak Toyota spr─Ö┼╝y─ç gaz do butli? - Dzi─Öki zastosowaniu chemicznego wi─ůzania w proszku metalu jeste┼Ťmy w stanie zmagazynowa─ç w zbiorniku nawet 5-krotnie wi─Öcej wodoru ni┼╝ w butli pod bardzo wysokim ci┼Ťnieniem. Do tego dochodz─ů kwestie bezpiecze┼ästwa. W przypadku spr─Ö┼╝ania wodoru w butlach stalowych ci┼Ťnienie wynosi 200-300 bar, a w przypadku butli kompozytowych nawet 700 bar. To ogromne si┼éy i spore ryzyko. W przypadku rozwi─ůzania zastosowanego w naszym prototypie ci┼Ťnienie wodoru wewn─ůtrz proszkowego magazynu wynosi zaledwie kilka bar. Mo┼╝na wi─Öc przechowywa─ç wod├│r du┼╝o bezpieczniej. By┼éy jeszcze jakie┼Ť inne pomys┼éy magazynowania wodoru w autach? - BMW podejmowa┼éo pr├│by magazynowania wodoru w fazie ciek┼éej. Tankowanie takiego auta to do┼Ť─ç skomplikowana sprawa: wymaga bardzo grubego przewodu, dodatkowo ch┼éodzonego azotem, samo utrzymanie wodoru w ┼Ťrodku w formie p┼éynnej r├│wnie┼╝ przysparza wiele k┼éopotu poniewa┼╝ musi by─ç wykonane z u┼╝yciem doskona┼éej izolacji termicznej. Da si─Ö to zrobi─ç, bo jak pokaza┼é tamten eksperyment auto by┼éo wstanie funkcjonowa─ç, ale to kompletnie niepraktyczne rozwi─ůzanie. Trzeba tak┼╝e doda─ç, ┼╝e auto wyposa┼╝one by┼éo w klasyczny silnik spalinowy co ju┼╝ z definicji jest rozwi─ůzaniem o niskiej sprawno┼Ťci przetwarzania energii. Przy obecnym stanie techniki tankowanie auta skroplonym wodorem to skrajnie niepraktyczna operacja z punktu widzenia zwyk┼éego u┼╝ytkownika. Natomiast gdy mamy w baku wodorek metalu, nie ma najmniejszego problemu, auto mo┼╝na tankowa─ç szybko i wygodnie.   Co my w┼éa┼Ťciwie tankujemy i czy w og├│le s─ů ju┼╝ takie stacje? - Instytut Transportu Samochodowego zapowiedzia┼é, ┼╝e w ramach realizowanego projektu europejskiego HIT-2-Corridors do 2030 roku Polska b─Ödzie wyposa┼╝ona w sie─ç stacji wodorowych do takiego tankowania. Proces tankowania samochodu przypomina tankowanie gazu CNG czy LPG. Podje┼╝d┼╝amy pod dystrybutor, pod┼é─ůczmy si─Ö pod zaw├│r kt├│ry jest w aucie i na zasadzie r├│┼╝nicy ci┼Ťnie┼ä dochodzi do przet┼éoczenia gazu z jednego zbiornika w drugi. Co wa┼╝ne nasz zbiornik ma specjalnie zaprojektowany wymiennik ciep┼éa, dzi─Öki czemu tankowanie odbywa si─Ö bardzo szybko. Na skutek przemiany chemicznej podczas tankowania metalowy proszek nagrzewa si─Ö i nale┼╝y go sch┼éodzi─ç. Rozwi─ůzali┼Ťmy to za pomoc─ů wewn─Ötrznego uk┼éadu ch┼éodz─ůcego, kt├│ry rozprasza temperatur─Ö zapewniaj─ůc poprawny balans cieplny. Podczas jazdy mamy sytuacj─Ö odwrotn─ů - zbiornik si─Ö ch┼éodzi. Opracowany przez nas system umo┼╝liwia wykorzystanie r├│┼╝nicy temperatur do ch┼éodzenia silnik├│w i system├│w elektronicznych auta. Jak to przek┼éada si─Ö na parametry u┼╝ytkowania waszego auta w por├│wnaniu z innymi autami? - W praktyce u┼╝ytkowanie naszego auta niczym tak naprawd─Ö nie r├│┼╝ni si─Ö od jazdy mocnym sportowym samochodem spalinowym z automatyczn─ů skrzyni─ů bieg├│w. My oczywi┼Ťcie skrzyni bieg├│w w og├│le nie mamy, jest tylko peda┼é gazu i hamulca. Auto zosta┼éo zaprojektowane jako sportowy roadster: dysponuj─ůc czterema niezale┼╝nymi silnikami nap─Ödzaj─ůcymi cztery ko┼éa, dysponujemy ogromnym kontrolowanym elektronicznie momentem obrotowym. ┼ü─ůczna generowana moc wynosi 272 KM, auto przyspiesza jak bolid wy┼Ťcigowy. Warto tu doda─ç, ┼╝e opracowany przez nas prototyp - pr├│cz tankowania wodorem - ma mo┼╝liwo┼Ť─ç ┼éadowania zestawu akumulator├│w przez pod┼é─ůczenie do gniazdka elektrycznego, dzi─Öki temu uzyskujemy pe┼én─ů funkcjonalno┼Ť─ç samochodu z nap─Ödem elektrycznym.   Czyli gdy nie ma stacji wodorowej w pobli┼╝u, auto zamienia si─Ö w tradycyjny samoch├│d elektryczny? - Dok┼éadnie tak. Analizuj─ůc system nap─Ödu oraz magazynowania energii wykorzystywanej podczas jazdy mo┼╝na powiedzie─ç, ┼╝e samoch├│d jest autem elektrycznym wyposa┼╝onym w wodorowy magazyn energii umo┼╝liwiaj─ůcy wyd┼éu┼╝enie zasi─Ögu. Aktualnie jeste┼Ťmy w fazie przeprowadzania test├│w eksperymentalnych i sprawdzania parametr├│w granicznych opracowanego systemu zasilania, jednak z oblicze┼ä wynika, ┼╝e taki uk┼éad magazynowania energii mo┼╝e znacznie wyd┼éu┼╝y─ç maksymalny dystans w por├│wnaniu do klasycznych i powszechnie uznawanych za oszcz─Ödne silnik├│w diesla. Podobno zbudowali┼Ťcie auto w p├│┼é roku, sk─ůd ten po┼Ťpiech? - Tak, ca┼éy projekt by┼é zrealizowany w zaledwie 6 miesi─Öcy. Po pierwsze chcieli┼Ťmy pokaza─ç, ┼╝e zgrany zesp├│┼é zdolnych in┼╝ynier├│w jest w stanie taki projekt zrealizowa─ç w bardzo kr├│tkim czasie, a po drugie chcieli┼Ťmy zaprezentowa─ç samoch├│d na tegorocznych targach MOTO SHOW w Krakowie, kt├│re odby┼éy si─Ö pod koniec maja. Tak naprawd─Ö nie ma czasu do stracenia, poniewa┼╝ jest wiele ciekawych technologii do sprawdzenia i przetestowania. Bardzo du┼╝o zespo┼é├│w projektowych nie wytrzymuje takiego tempa z r├│┼╝nych powod├│w, najcz─Ö┼Ťciej s─ů to ograniczenia organizacyjne lub brak wiedzy merytorycznej czy brak dost─Öpu do zaawansowanych technologii, przez to wiele projekt├│w niepotrzebnie rozwleka si─Ö w czasie. My chcieli┼Ťmy unikn─ů─ç takich sytuacji.   Jakie by┼é odbi├│r pojazdu na MOTO SHOW? - Wszyscy byli bardzo mocno zdziwieni, przede wszystkim tym, ┼╝e takie auto si─Ö pojawi┼éo, bo nigdzie specjalnie nie og┼éaszali┼Ťmy, ┼╝e co┼Ť podobnego budujemy. Zaskoczenie mia┼éo bardzo pozytywny wyd┼║wi─Ök, nawet czasem wywo┼éywali┼Ťmy lekk─ů konsternacj─Ö promuj─ůc auto jako stu procentowy polski prototyp. Ludzie bardzo cz─Östo pytali kiedy b─Ödzie mo┼╝na kupi─ç takie auto w salonie. Kiedy? - Prawd─Ö m├│wi─ůc ┼éatwo sobie wyobrazi─ç przysz┼éo┼Ť─ç w kolorowych barwach, jednak do seryjnej produkcji pozostaje jeszcze kawa┼éek drogi do pokonania. Zbudowali┼Ťmy prototyp, je┼╝d┼╝─ůce laboratorium badawcze, ale by mo┼╝na by┼éo m├│wi─ç o seryjnej produkcji auto musia┼éoby przej┼Ť─ç optymalizacj─Ö konstrukcji pod k─ůtem seryjnego wytwarzania i pod k─ůtem funkcjonalno┼Ťci. By─ç mo┼╝e nale┼╝a┼éoby si─Ö zastanowi─ç, czy zamiast 2-osobowego roadstera bez dachu, lepiej jest zrobi─ç auto rodzinne, pi─Öcioosobowe z baga┼╝nikiem i o mniejszej mocy. W praktyce, aby mo┼╝na je by┼éo wypu┼Ťci─ç na drogi, przede wszystkim musia┼éoby przej┼Ť─ç pe┼éen proces homologacji i dopuszczenia do ruchu. Co z zainteresowaniem z zagranicy? - Sk┼éama┼ébym gdybym powiedzia┼é, ┼╝e go nie ma. Jest zar├│wno z Polski jak i z zagranicy. Jeste┼Ťmy zasypywani telefonami i mailami. Ludzie zadaj─ů pytania, oczekuj─ů konkretnych odpowiedzi kt├│rych cz─Östo sami jeszcze nie mo┼╝emy im da─ç. Zbyt wcze┼Ťnie jest m├│wi─ç o jakichkolwiek konkretach, dopiero pokazali┼Ťmy projekt na targach, jednak na pewno nie mo┼╝emy wykluczy─ç ┼╝adnych dr├│g rozwoju tego projektu. Najcz─Ö┼Ťciej poruszanym aspektem technologii auta jest wodorowy magazyn energii zbudowany na bazie proszku. W rzeczywisto┼Ťci maszyna jest naszpikowana wieloma innymi nowatorskimi rozwi─ůzaniami, kt├│re w zdecydowanej wi─Ökszo┼Ťci sami zbudowali┼Ťmy: elektronicznie sterowany system jezdny steruj─ůcy czterema niezale┼╝nymi silnikami; w┼éasne stopnie mocy; system balansu energii elektrycznej i cieplnej pomi─Ödzy magazynem wodoru i akumulatorami; sterowanie procesem konwersji wodoru na energi─Ö elektryczn─ů; komputer pok┼éadowy z elektronicznym dyferencja┼éem i kontrol─ů trakcji; system informowania kierowcy o parametrach jazdy; autonomiczne wspomaganie jazdy czy sterowanie samochodem przez telefon kom├│rkowy. Ca┼éa integracja wszystkich podsystem├│w plus konstrukcja mechaniczna podwozia i karoseria wykonana z w┼é├│kien w─Öglowych. To nie tylko jedno wielkie laboratorium badawcze, ale i unikalny prototyp, kt├│ry my┼Ťl─Ö wpisuje si─Ö w karty historii polskiej motoryzacji, bo to wszystko jest w 100 procentach polska konstrukcja. Co wi─Öc teraz planujecie? - Teraz auto p┼éynnie przechodzi do nast─Öpnej fazy test├│w. Wyposa┼╝ymy je we wszystkie mo┼╝liwe systemy pomiarowe i b─Ödziemy je┼║dzi─ç na specjalnie wydzielonym terenie manewrowym testuj─ůc wszystkie parametry. Dzi─Öki temu b─Ödziemy mogli rzetelnie si─Ö nimi pos┼éugiwa─ç i przede wszystkim oceni─ç szczeg├│┼éowo jako┼Ť─ç tego typu system├│w nap─Ödowych i dalsze kierunki rozwoju. Jeszcze w tym miesi─ůcu planujemy testowa─ç systemy autonomicznej jazdy, do instalacji kt├│rych auto zosta┼éo przygotowane. Na chwil─Ö obecn─ů mamy wdro┼╝ony system jazdy autem za pomoc─ů telefonu kom├│rkowego, czyli mo┼╝emy za jego pomoc─ů ruszy─ç autem, jecha─ç do przodu do ty┼éu z zadan─ů pr─Ödko┼Ťci─ů oraz skr─Öca─ç w lewo i w prawo.   W┼éa┼Ťciwie dlaczego auta przysz┼éo┼Ťci mia┼éyby by─ç na wod├│r? - S─ů dwa aspekty. Po pierwsze wod├│r jest bardzo dobrym i wydajnym no┼Ťnikiem energii, do tego jest uniwersalny. Nie tylko mo┼╝na go przetwarza─ç na pr─ůd, ale r├│wnie┼╝ mo┼╝na go spala─ç w normalnym silniku t┼éokowym. Ale fakt, ┼╝e w wodorze jest bardzo du┼╝a g─Östo┼Ť─ç energii i fakt, ┼╝e nadaje si─Ö on do r├│┼╝nych system├│w nap─Ödowych - to jest jedno. Druga sprawa jest taka, ┼╝e wodoru w przyrodzie jest bardzo du┼╝o, jest on zwi─ůzany w postaci wody. Mo┼╝emy go uzyska─ç za pomoc─ů proces├│w chemicznych lub elektrolizy, a co za tym idzie nic nie stoi na przeszkodzie, aby mo┼╝na go by┼éo generowa─ç w bardzo du┼╝ych ilo┼Ťciach. Cz─Östo rozwa┼╝a si─Ö pozytywne aspekty pozyskiwania wodoru z u┼╝yciem odnawialnych ┼║r├│de┼é energii. Mo┼╝emy do elektrowni wiatrowej, czy baterii s┼éonecznych pod┼é─ůczy─ç system elektrolizy wody i produkowa─ç du┼╝e ilo┼Ťci wodoru na u┼╝ytek tankowania samochod├│w. Nale┼╝y jednak pami─Öta─ç o trudno┼Ťciach technologicznych i analizowa─ç ca┼ékowit─ů wydajno┼Ť─ç proces├│w pozyskiwania wodoru. Wydaje si─Ö jednak, ┼╝e w przysz┼éo┼Ťci pozyskiwanie energii drog─ů produkcji i wykorzystania wodoru mo┼╝e by─ç bardziej korzystne ni┼╝ wydobywanie ropy, przetwarzanie jej i transportowanie. Mo┼╝emy przecie┼╝ teoretycznie wod├│r produkowa─ç na miejscu, tu gdzie b─Ödzie tankowany. No i jest ekologiczny? - Tak nap─Öd wodorowy jest bardzo ekologiczny. De facto nasze auto nie ma rury wydechowej, efektem przetwarzania wodoru na pr─ůd jest para wodna. Uwalnia si─Ö ona z ogniwa paliwowego, kt├│re zamienia wod├│r na energi─Ö elektryczn─ů. Jest to proces niezauwa┼╝alny z zewn─ůtrz. Patrz─ůc z boku nie ma mo┼╝liwo┼Ťci odr├│┼╝nienia auta wodorowego od zwyk┼éego auta elektrycznego, oba tak┼╝e nie emituj─ů ┼╝adnego ha┼éasu. Kierowca z pewno┼Ťci─ů zauwa┼╝y jednak r├│┼╝nic─Ö, bo b─Ödzie w stanie przejecha─ç du┼╝o wi─Ökszy dystans bez "tankowania" na aucie wodorowym ni┼╝ stricte elektrycznym. * Za prac─Ö nad projektem pilota┼╝owym prototypu samochodu odpowiedzialny jest zesp├│┼é konstruktorski: dr in┼╝. Daniel Prusak (zintegrowane systemy mechatroniczne auta), mgr in┼╝. Micha┼é Be┼ézowski (podsystemy uk┼éadu nap─Ödowego), mgr Stefan Hamiga (design), mgr in┼╝. W┼éadys┼éaw Hamiga (design oraz technologia w┼é├│kien w─Öglowych), mgr in┼╝. Pawe┼é Jab┼éo┼äski (uk┼éady i systemy zasilaj─ůce), mgr in┼╝. Kacper Zio┼éo (podsystemy elektroniki auta), in┼╝. Jan ┼╗ar├│w (konstrukcja samochodu) oraz mgr in┼╝. Grzegorz G├│ra (elektronika uk┼éadu nap─Ödowego), dr in┼╝. Grzegorz Karpiel (sterowanie i FPGA).   Budowa auta z nap─Ödem wodorowym zrealizowana zosta┼éa jako demonstrator technologii w ramach projektu POIG 01.03.01-14-016/08 prowadzonego przez Wydzia┼é Nowych Technologii i Chemii Wojskowej Akademii Technicznej pod kierownictwem prof. dr. hab. in┼╝. Leszka Jaroszewicza.   Za prac─Ö nad badaniami materia┼é├│w do przechowywania wodoru oraz prototyp├│w zbiornik├│w na wod├│r odpowiedzialny by┼é zesp├│┼é: kpt. dr in┼╝. Marek Pola┼äski (koordynator), prof. dr hab. in┼╝. Andrzej Panas, dr hab. in┼╝. Tomasz Czujko, mjr dr in┼╝. Pawe┼é P┼éatek, dr in┼╝. Dariusz Siemiaszko, mgr in┼╝. Tomasz Pogorzelski, por. mgr in┼╝. Bartosz Fikus, mgr in┼╝. S┼éawomir Dyjak, mgr in┼╝. Izabela Kunce, mgr in┼╝. Katarzyna Witek, in┼╝. Paulina Kuziora.   Projekt zosta┼é zrealizowany dzi─Öki wsparciu nast─Öpuj─ůcych firm i instytucji: MALPOL Fiberglass, UHP Pateccy, NOVOL, HIRO-MET, GP Composites, APW-TECH, VALOR-CNC, MH-ART, BASTER, Targi w Krakowie oraz AGH Racing Team.