Villanyt mindenbe!

Az 1920-as évekig kifejezetten népszerűek voltak a villanymotoros hajók, azután azonban előtérbe került a belső égésű motor. Újabb villanymeghajtású járművek így csak az 1970-es években jelentek meg, részben az olajválság hatására. Az egész Földet tekintve a szállított termékek 90 százaléka vízen jut célba, ezért a hajózás környezetbarát reformja rendkívüli jelentőségű lenne. A tengeri hajókon rendszerint dízelmotorok dolgoznak, ezek igen hatékonyak teljes terhelés mellett, ugyanakkor energiát pocsékolnak részleges terheléskor, illetve a kikötői manőverezés során. Ezenkívül hatalmas mennyiségű kén-dioxidot és nitrogén-oxidot bocsátanak ki.

Tiszta víz

A hajózásban gyorsan terjed a villanymeghajtás, a Balatonon is egyre több az elektromos motorcsónak és jacht, világszerte zajlanak a fejlesztések. Kínában bocsátották vízre a világ első teljesen elektromos hajtású teherhajóját. Teherbírása kétezer tonna, a 70,5 méter hosszú folyami hajóba 2400 akkora akkukészletet telepítettek, amely körülbelül 40 villanyautó szükségletének felel meg. A 12,8 kilométer per órás sebességre képes hajó 80 kilométert tud megtenni egy töltéssel. Nem károsítja a környezetet, viszont a sors iróniájaként szenet szállít egy erőmű számára.

A dánoknál lesz vízi villamos, a járművek Koppenhágában fognak közlekedni, elvileg 2020-tól. Hosszuk 23, szélességük hat méter, és 80 embert tudnak szállítani. Az európai éllovas Norvégiában elektromos meghajtású önjáró teherhajót is fejlesztenek, illetve a norvég parlament úgy döntött, hogy 2026-tól a helyi fjordokban, amelyek az UNESCO világörökségi listáján szerepelnek, már csak olyan járművek közlekedhetnek, amelyek semmilyen káros anyagot nem bocsátanak ki. Így tavaly üzembe állítottak egy villamos meghajtású kompot: a Future of the Fjords nevű katamarán hajóteste szénszálas anyagokból készült, 400 utast tud szállítani. Maximális hatótávolsága 30 tengeri mérföld, évente 700 oda- és visszautat teljesít Flåm és Gudvangen között. Mindkét kikötőben hatalmas töltőállomás található, ezek valójában akkumulátorok, és mindössze húsz perc alatt fel tudják tölteni a katamaránt. A töltőállomásokat pedig az áramhálózatból töltik fel.

Elektromos komp Magyarországon is jár 2015 óta – csak jóval szerényebb méretben –, de ez az első dunai elektromos átkelőhajó Európában. Szentendre és Szigetmonostor között közlekedik a Keve névre hallgató kishajó, ami valójában egy eredetileg 1976-ban készült, ám villamos meghajtásúvá átépített jármű. Tíz kilowattos villanymotorral szerelték fel, továbbá a világítás és a segédeszközök működéséhez két 12 voltos akkumulátorral, az elektromotorhoz pedig négy 12 voltossal. Az összesen 8,5 millió forintos beruházás 30 százalék önrésszel és 70 százalék pályázati támogatással valósult meg. Pásztor Zoltán, az üzemeltető Pásztor Révhajó Kft. tulajdonosa elmondta, így olcsóbb az üzemeltetés és kevesebb a meghibásodási lehetőség, sőt, a motorcserével a hajón hely is szabadult fel.

Magyarországon elektromoshajó-gyár­tó is működik a Stickl család tulajdonában, vízi járműveik hatótávolsága nyolc óra vagy hatvan kilométer, továbbá elektromos luxusjachtokat gyárt egy cég hazánkban a svájci WIA-Elektrobootéval közösen: a Szász Zoltán tervezte WIA elektromoshajó-család Magyar Formatervezési díjban is részesült.

Hazai fejlesztés a világ első electrojetje, a Narke. A balatonvilágosi központban zajlik a gyártás, február óta lehet előrendelni az első szériát. Üzemideje egy töltéssel másfél óra, eredeti sebessége óránként 67 kilométer, de a modelleket elektronikusan leszabályozták 55 kilométeres maximális sebességre. Ahogy az elektromos autókban is jellemző, a Narke automatikusan economy üzemmódba kapcsol egy bizonyos töltöttségi szint alatt, ilyenkor lassabb, de a Balatonon biztosan elérhető vele a legközelebbi kikötő. A Narke tulajdonképpen kultúraváltást is eredményezhet a jetskizésben, hiszen sokkal halkabb, mint belső égésű motorral ellátott, idegesítő hangú társai.

Különösen népszerű gondolat a hajók felszerelése napelemekkel, hiszen így elvileg a nyílt tengeren is újratölthetők az akkumulátorok, a hatótáv akármeddig kitolható. Ennek bizonyítására kerülte meg a Földet 2010 és 2011 között bő másfél év alatt a 31 méter hosszú PlanetSolar, amely energiáját kizárólag napelemek adták. A katamarán felszínére 530 négyzetméternyi felületű napelemet építettek.

Magyarországon kapható napelemes hajó a Green Dream Boats, ami 1100 wattos napelemtelepével egy napsütötte napon korlátlan hatótávolságra képes. A Tér és Forma Szeged Építéstervező Kft. tervezésében és kivitelezésében pedig elkészült a Noé lakóhajó, amely teljesen önellátó energetikai szempontból, és egyébként a cég irodájaként funkcionál.

Tiszta ég

A repülőgépgyártásban is megjelent az elektromos hajtás igénye. Az egyik előnye ennek a megoldásnak, hogy a villanymotor tíz-hússzor biztonságosabb, mint a robbanómotor, illetve 3-4-szer jobb hatásfokú: 95 százalékos, míg a hagyományos robbanómotoroké mindössze 18-23 százalékos, tehát kevesebb energiát pazarol. A villanymotor a bekapcsolása után azonnal magas fordulatszámon működik, tehát maximális teljesítményen, amivel a gázturbinás sugárhajtóműveket is felülmúlja, és így nincs szükség akkora kifutópályára. Az elektromos motor sokkal csöndesebb is, így elterjedése esetén a polgári reptereket is jóval közelebb lehetne hozni a településekhez.

Hátrány viszont az akkumulátor körüli nehézség: ahhoz, hogy a repülőgép a levegőben maradjon, viszonylag könnyűnek kell lennie, a jelenleg használt akkumulátorok azonban nehezek. Ezért készülnek az elektromos meghajtású eszközök sok esetben könnyű, szénszálas anyagokból. Természetesen kísérleteznek napelemekkel is: a Kalifornia állambeli San Jose székhelyű Nanosolar Inc. napenergia-berendezéseket forgalmazó társaság például fejleszt olyan vékony és rugalmas napelempaneleket, amit szárnyfelületként lehet alkalmazni. A leghíresebb a Solar Impulse nevet kapott, napenergiával hajtott kísérletirepülőgép-projekt, amelyet a svájci École polytechnique fédérale de Lausanne műszaki főiskolán indítottak 2003-ban. 2013 májusa és júliusa között a géppel nyugatról keletre átrepülték az Egyesült Államokat San Francisco és New York között, a Solar Impulse 2-vel pedig körberepülték a Földet 2015 és 2016 között, több szakaszban. Persze, ez egyelőre lassú, kevésbé hatékony és drága formája a repülésnek.

Több gyártó – köztük a Siemens – hosszú távú célja az elektromos meghajtású és hibrid hajtásrendszerű utasszállító repülőgépek kifejlesztése, ehhez a kisebb gépektől haladnak az egyre nagyobbak felé. A legnagyobb, repülőgyártásban érintett cégek nagy része már belekezdett az elektromos gépek fejlesztésébe. A sportrepülésben már elterjedt, hogy a vitorlázógép elektromotorral szálljon fel vagy jusson vissza a reptérre. A kínai Yunec International repülőgépgyártó cég egy 260 ezer négyzetméter alapterületű gyárat épített e célból, ez az elektromos kisrepülőgépek elsőként üzembe helyezett nagy gyáregységének számít. Valószínűleg akkor fog igazán berobbanni a fejlődés, amikor több különböző technológia egyszerre ér el egy kritikus szintet, és összeadódva lehetővé teszik az elektromos repülőzés nagyarányú elterjedését, hiszen az akkumulátorok fejlődése is folyamatos.

A szegmensnek van hazai érintettje, a magyar Magnus Aircraft Zrt., amely a német Siemensszel karöltve hozta létre az eFusion nevű elektromos kisrepülőgépet. A gép 2016-ban az Aero nemzetközi repülősszakmai kiállításon elnyerte a rangos eFlight díjat. Jelenleg még fejlesztési stádiumban van, de a világon ez az első elektromos hajtású kétüléses, alap műrepülésre is alkalmas kisgép, mellesleg oktató műrepülésre és vészhelyzeti képzésre is használható. Ez utóbbi azért fontos, mert az ENSZ repüléssel foglalkozó szerve, az ICAO 2018-tól kötelezővé tette a negyven­órányi, úgynevezett vészhelyzeti képzést, ez pedig több ezer pilótát érint világszerte. Az ilyen, oktatásra alkalmas járművekre tehát óriási a kereslet, az elektromos hajtás pedig azért működhet e téren, mert a repülőakadémiákon a tan­órák rövidek, és a töltést úgy oldanák meg, hogy az akkumulátorpakkot három perc alatt kicserélik, a gép mehet tovább, az akksi pedig odalent feltöltődik a következő menetre. Az üzemeltetés jóval olcsóbb, a karbantartási költségek is alacsonyabbak, hiszen nincs szükség olajcserére, kenőolajozásra, miközben a vibráció kisebb, vagyis az alkatrészek, a géptest is tovább bírja.

Sajnos pont egy éve lezuhant egy Magnus eFusion tesztgép, két ember meghalt, és ez nyilvánvalóan megroppantotta a fejlődés ívét. A Pécsi Rendőrkapitányság Közlekedésrendészeti Osztálya nemrég zárta le a nyomozást, eszerint a „a légi jármű lezuhanása egy túldöntött jobb fordulatban történő átesés következménye. Ezen manőver bekövetkezéséhez a pilóta vezetéstechnikai hibája vezetett. Motorleállás, műszaki vagy szerkezeti meghibásodás nem volt”. A fejlesztési munkálatok folytatódnak, miközben a cég is fejlődik: a robbanómotoros Fusion a világ első kompozit anyagokból fejlesztett kétüléses repülőgépe, amely műrepülésre alkalmas. Világszerte nagy sikerrel forgalmazzák, ezért egy 1900 négyzetméteres összeszerelő üzemet építettek fel nemrég, a több mint ötezer négyzetméteres kompozitelem-gyártó egység most épül.

Tiszta város

És akkor még nem beszéltünk a légi­taxikról: a Morgan Stanley elemzőcég szerint a repülőtaxi-piac értéke 2040-re világszerte elérheti a 1,5 milliárd dollárt. A szegmensben szó szerint hemzsegnek a startupok, számos cég foglalkozik a fejlesztéssel, többször a nagy létitársaságokkal együttműködve. Az utóbbira jó példa az Airbus, de a fejlesztésekbe bekapcsolódnak autógyártók is, mint az Audi vagy a Daimler.

A légitaxi lényege, hogy helyben tud felszállni, egyfajta drágább, de gyorsabb taxi, amivel ki lehet kerülni a dugókat. Általában néhány személyesek, önvezetőként vagy pilótával fejlesztik őket, hosszú távon azonban valószínűleg az előbbi lesz a befutó. Továbbá az automatizálás e téren gyorsabban fejlődik, mint az önvezető autóknál, mert a levegőben sokkal kevesebb a forgalmi tényező, legalábbis egyelőre, tehát minden egyszerűbb és kiszámíthatóbb, nemhiába működik a repülőgépeken 30-40 éve robotpilóta. A meghajtás szinte mindenki szerint elektromos kell hogy legyen, részint a légszennyezés, részint a zaj elkerülése érdekében.

Itt a technológia az egyik akadály, a másik az, hogy teljesen új közlekedési formáról van szó, aminek a szabályozása még kidolgozatlan. Szükség lesz továbbá az infrastruktúra kiépítésére is, hiszen leszálló- és parkolóhelyek sokaságát kell majd kiépíteni. Az alacsony magassági repülés miatt pedig az időjárás még erős rizikófaktor.

A Volocopter, vagyis a helikopter és drón keveréke 2015-ben az ENSZ párizsi Klímaváltozási konferenciáján a Climate Champion COP21 kitüntetést is megkapta, 2016-ban esett át az első tesztrepülésén. Az Ooredoo nevezetű katari telekommunikációs cég a világ első 5G támogatású légitaxijával, az EHang 216-tal már több mint ezer órát repült úgy, hogy ember is tartózkodott benne. A kétszemélyes villanymotoros légieszközzel egyhuzamban eddig legfeljebb 8,8 kilométeres távolságot tettek meg.

A Lilium nevű német startupcég bejelentése szerint pedig az általuk fejlesztett, elektromos meghajtású repülő taxi 2025 előtt munkába állhat. Gépük a pilótával együtt öt személyt tud szállítani, hatótávolsága az ígéretek szerint 300 kilométer lesz, amit csúcssebességen egy óra alatt fog megtenni. A prototípuson 36 különálló elektromos hajtómű üzemel, amelyek nagy része a függőleges fel- és leszálláshoz szükséges. Míg a versenytársak lényegében véve nagyobb drónokat fejlesztenek, amelyeket vízszintesen forgó rotorok tartanak a levegőben, a Lilium gépének fix szárnyai vannak, így jobban hasonlít a klasszikus repülőgépekhez. Van magyar vonatkozása is a témának, a hazai fejlesztésű „repülő motorbiciklit” Flike névre keresztelték, a Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft. saját forrásból fejlesztette, hatvan percig képes óránkénti száz kilométeres sebességgel harmincméteres magasságban repíteni száz kilo­grammnyi súlyt.

A Boeing szintén tesztel, méghozzá önvezető légitaxit. A prototípus 9 méter hosszú, 8,5 méter széles, elektromos meghajtású, hatótávja 80 kilométer. Egyébként együttműködnek a témában az Uberrel, akárcsak a Textron leányvállalata, a Bell Helicopters, amely Nexus néven egy billenőrotoros, hibrid hexakoptert fejleszt. Mitch Snyder, a Bell elnök-vezérigazgatója igen optimista, szerinte a 2020-as évek elején már repülni fog a Nexus, forgalomba állítása pedig a 2025 körülre várható. „Minden tudásnak a birtokában vagyunk, ami a Nexus megépítéséhez szükséges, csak össze kell csiszolnunk a meglévő technológiákat.”