Toyota stavia na vodík. Nielen v autách

Skeptici poukazujú na to, že aj rôzne verzie automobilov s ekologickým pohonom majú nemalú uhlíkovú stopu, v čom majú pravdu. Zanechávajú ju technologické procesy pri výrobe pohonného média (elektriny, alebo vodíka), ale aj samotná výroba automobilov.

Toyota sa snaží tento problém eliminovať, alebo ho aspoň minimalizovať. Japonská automobilka podľa vlastných slov predstavila prvý vodíkový horák na použitie v priemyselnej výrobe.

Problémom je vzdušný dusík

Vodíkové horáky už existujú, ale vďaka prudkej reakcii medzi vodíkom a kyslíkom vzniká pri horení vysoká teplota, pri ktorej sa okrem vodnej pary tvoria aj nebezpečné úrovne oxidov dusíka NO_x. Na oxidáciu sa totiž neprivádza čistý kyslík, ale vzduch. Z tohto dôvodu sa praktické využitie vodíkových horákov ukázalo ako náročné.

Novo vyvinuté horáky, ktoré vznikli v spolupráci Toyota Motor Corporation s firmou Chugai Ro Co., obsahujú dve nové štruktúry, ktoré umožňujú, aby sa vodík spaľoval pomalšie. Nové horáky majú samozrejme nulové emisie CO₂ a značne znižujú emisie NO_x, čo prináša vynikajúci environmentálny výkon.

Vylepšenie sa dosiahlo špeciálnou konštrukciou zabraňujúcou kompletnému zmiešaniu vodíka a kyslíka. Ak sa vodík a kyslík nachádzajú v úplnej zmesi pri zapálení, zmes prudko horí s vysokou teplotou plameňa.

V novo vyvinutom horáku prúdi vodík a kyslíka vedľa seba a sú zapálené bez úplného zmiešania. To vedie k pomalšiemu spaľovaniu a vzniká nižšia teplota plameňa.

Druhým opatrením je zníženie koncentrácie kyslíka v spaľovacej komore. Ak má palivová zmes vysokú koncentráciu kyslíka v čase zapálenia, spaľovanie prebieha prudko pri vysokej teplote plameňa. Aby sa tomu zabránilo, v prívodoch sa otvárajú malé otvory, ktoré dodávajú do horáka vodík, čo umožňuje predhrievanie malých objemov vodíka a kyslíka.

Koncentrácie kyslíka sa následne znížia na optimálnu úroveň 19% pre hlavné spaľovanie. Tým sa dosahuje nižšia teplota plameňa.

Pre ekologickú výrobu

Toyota, ktorá patrí medzi trojicu najväčších výrobcov automobilov na svete (spolu s alianciou Renault-Nissan-Mitsubishi a koncernom Volkswagen), kladie na znižovanie environmentálnych dopadov výroby veľký dôraz. Na kontinuálne zlepšovanie výrobných postupov stanovila výzvu Toyota Environmental Challenge 2050, v súlade s ktorou implementuje nové technológie.

Súčasťou opatrení je aj využívanie energie z obnoviteľných zdrojov, vrátane vodíka vo svojich výrobných závodoch.

Uvedená technológia vodíkových horákov umožní nahradiť 1000 veľkých horákov na zemný plyn v závodoch Toyoty po celom Japonsku alternatívnym riešením. Bežné technológie produkujú značné množstvá CO₂, Toyota preto plánuje postupne inštalovať vodíkové horáky aj v ďalších svojich závodoch a inštaláciu zvažujú aj ďalšie spoločnosti skupiny Toyota.