Καλά νέα: Kawasaki, Yamaha, Mazda, Subaru και Toyota ενώνουν δυνάμεις για το μέλλον των κινητήρων εσωτερικής καύσης

Στόχος είναι να αναπτύξουν πιο φιλικά καύσιμα - Έρχονται Honda και Suzuki
Θάνο Αμβρ. Φελούκα
Από τον

Θάνο Αμβρ. Φελούκα

17/11/2021

Συνασπίζονται οι Ιάπωνες κατασκευαστές απέναντι στην καθολική επικράτηση της ηλεκτροκίνησης και βάζουν στόχο να αναπτύξουν τεχνολογίες που θα επιτρέπουν την συνέχιση της χρήσης των κινητήρων εσωτερικής καύσης με μειωμένους ρύπους διοξειδίου.

Το θετικό είναι πως οι πέντε εταιρείες δεν θα συνεργαστούν προς αυτή την κατεύθυνση πηγαίνοντας όλες από τον ίδιο δρόμο, αλλά ακολουθώντας πρακτικά όλα τα μονοπάτια που μπορούν να οδηγήσουν εκεί. Εδώ στο ΜΟΤΟ είχαμε γράψει το 2008 (!) τόσο πριν από όλα αυτά, πως η ηλεκτροκίνηση δεν θα είναι παρά μία αρκετά μακριά μεταβατική περίοδος και θέλουμε να προσβλέπουμε σε ένα μέλλον με κινητήρες εσωτερικής καύσης που όμως δεν επιβαρύνουν το περιβάλλον - κάτι που θα μπορούσε να συμβεί με την χρήση του υδρογόνου. Η Kawasaki Heavy Industries είναι πρωτοπόρος σε αυτό και ήδη από το 2010 μελετά λύσεις για την χρήση του υδρογόνου σε όλα τα στάδια που χρειάζεται, ξεκινώντας από την παραγωγή, την μεταφορά και την αποθήκευσή του. Η επένδυση της Kawasaki στον τομέα αυτό είναι τεράστια και ξεπερνά κάθε άλλον, έχοντας κατασκευάσει ήδη το Suiso Frontier, το πρώτο τάνκερ μεταφοράς υγροποιημένου υδρογόνου το οποίο και θα μπει σε λειτουργία μέχρι τον ερχόμενο Οκτώβριο. Το 2018 ολοκλήρωσε επίσης και την κατασκευή της πρώτης τουρμπίνας υδρογόνου και συνολικά η Kawasaki καλύπτει την παραγωγή κινητήρων που χρησιμοποιούν το υδρογόνο σε γη, θάλασσα και αέρα.

Αντίστοιχα η Yamaha που ας μην ξεχνάμε πως έχει ισχυρούς δεσμούς με την Toyota ενώ μάλιστα σχεδιάζει κινητήρες και αυτοκινήτων, εδώ και χρόνια εξελίσσει την τεχνολογία για την χρήση αυτού του καυσίμου στον κόσμο των δύο τροχών. Η ανακοίνωση της Toyota αναφέρει ξεκάθαρα πως η Kawasaki και η Yamaha περιμένουν την Honda και την Suzuki να ακολουθήσουν σε αυτή την συνεργασία κι έτσι στο τέλος σύσσωμοι οι Ιάπωνες κατασκευαστές θα αναπτύξουν το πρώτο πλατύσκαλο αυτής της τεχνολογίας, στην μακρά ανηφορική διαδρομή που έχουμε μπροστά μας.

Στόχος είναι να πετύχουν την πράσινη ανάπτυξη αλλά χρησιμοποιώντας κινητήρες εσωτερικής καύσης στα δίκυκλα και για να κρατήσουν ξεκάθαρα τα όρια μεταξύ συνεργασίας και συναγωνισμού, το πρώτο βήμα είναι να καθοριστεί ένα πρωτόκολλο επικοινωνίας που επίσης θα ξεκαθαρίζει με ακρίβεια τους τομείς που η έρευνα θα γίνεται συνδυαστικά.

Ένας πολύ βασικός σκόπελος σε όλο αυτό το δύσκολο εγχείρημα της προσαρμογής των κινητήρων εσωτερικής καύσης, είναι η ανάπτυξη του άμεσου ψεκασμού που θα διαχειρίζεται το υδρογόνο, όπως επίσης και η ανάφλεξη. Εκεί η Toyota με την Yamaha έχουν κάνει από κοινού πολύ σημαντικά βήματα με άμεση συνεργασία από το 2016.

Η παραγωγή υδρογόνου χωρίς επιβάρυνση του περιβάλλοντος με CO2 θα είναι επίσης ένα δύσκολο εμπόδιο, για το οποίο γίνονται ήδη πρώτα βήματα επίσης από διαφορετικούς δρόμους. Η χρήση αιολικής ενέργειας είναι ένας από αυτούς, η επεξεργασία των λυμάτων είναι άλλος ένας που ήδη χρησιμοποιεί με επιτυχία η Toyota σε συνεργασία με την πόλη Fukuoka.

Η αγωνιστική εμπλοκή με την χρήση υδρογόνου και άλλων «πράσινων» καυσίμων, όπως το biodiesel που σχεδιάζουν οι πέντε κατασκευαστές είναι ο σωστός δρόμος για την ανάπτυξη της τεχνολογίας καθώς θα απελευθερώσει κονδύλια και θα επιταχύνει την έρευνα, προσφέροντας ταυτόχρονα ένα πρώτης τάξης πεδίο δοκιμών. Μέχρι στιγμής έχουμε προχωρήσει μπροστά μέσα από τους αγώνες, οπότε δεν έχει κανένα νόημα να μην έρθει μέσα από αυτούς και η εξέλιξη του επόμενου βήματος.

Τα νέα είναι μόνο καλά, καθώς η παρούσα τεχνολογία για την ηλεκτροκίνηση μπορεί να προσφέρει εξαιρετικές λύσεις σε αυτοκίνητα αλλά και σκούτερ, δείτε τα Niu για παράδειγμα αλλά στις μοτοσυκλέτες υπάρχουν περιορισμοί παρόλο που επίσης βλέπουμε και λύσεις όπως της Zero που έχει αφήσει τους υπόλοιπους κατασκευαστές έτη φωτός πίσω της. Η Kawasaki επίσης επενδύει στην ηλεκτροκίνηση, ωστόσο δεν παύει να προετοιμάζει και το πιο μακρινό μέλλον επενδύοντας και πιστεύοντας πάρα πολύ στο υδρογόνο. Το ίδιο κι εμείς στο ΜΟΤΟ…

Πατέντα Kawasaki για τροφοδοσία με υγροποιημένο υδρογόνο - Ο πεντακύλινδρος κινητήρας του H2 HySE

Οι Ιάπωνες επιμένουν πως το υδρογόνο είναι προτιμότερη λύση από τις μπαταρίες
kawasaki h2 hyse
Από τον

Σπύρο Τσαντήλα

27/4/2026

Σε ένα από τα ισχυρότερα αναχώματα στην προτεινόμενη λαίλαπα της βεβιασμένης Ηλεκτροκίνησης εξελίσσεται η χρήση υδρογόνου ως καύσιμο στους κινητήρες εσωτερικής καύσης και οι Ιάπωνες πρωτοπορούν στο θέμα αυτό, έχοντας στήσει εδώ και μερικά χρόνια την κοινοπραξία HySE με συμμετοχή των περισσότερων κατασκευαστών μοτοσυκλετών και αυτοκινήτων της χώρας.

Η Kawasaki είναι μια από τις πιο δραστήριες εταιρείες στον τομέα αυτόν, όσον αφορά στη Μοτοσυκλέτα τουλάχιστον, έχοντας ήδη παρουσιάσει το λειτουργικό πρωτότυπο H2 HySE που έκανε γύρους επίδειξης στις πίστες των Le Mans και Suzuka στα περιθώρια των αγώνων Endurance σε Γαλλία και Ιαπωνία πέρυσι.

kawasaki-h2-hyse

Αυτό το φουτουριστικό πρωτότυπο ωστόσο επιδεικνύει με μια ματιά το μεγαλύτερο πρόβλημα που αντιμετωπίζει η τεχνολογία υδρογόνου: την αποθήκευσή του. Οι γιγάντιες βαλίτσες του H2 HySE είναι απαραίτητες για να φιλοξενήσουν κάμποσα κάνιστρα υδρογόνου υπό πολύ υψηλή πίεση μα, ακόμη κι έτσι, η αυτονομία της μοτοσυκλέτας αυτής φέρεται να είναι ακόμη μη ανταγωνιστική συγκριτικά με μιας βενζινοκίνητης.

Η χρήση αερίου υδρογόνου έχει τα προβλήματά της, γι’ αυτό στο Akashi εξετάζουν ως λύση το υγροποιημένο υδρογόνο, καθώς έτσι θα μπορεί να χωρέσει περισσότερο στη μοτοσυκλέτα. Αυτό ακριβώς είναι και το αντικείμενο της πιο πρόσφατης ευρεσιτεχνίας που κατοχύρωσε η Kawasaki στην Ιαπωνία.

kawasaki-h2-hyse
Η ευρεσιτεχνία της Kawasaki μπορεί να εφαρμοστεί σε διάφορους τύπους κινητήρων, όπως λ.χ. σε έναν V8 που θα μοιάζει με V10

Στο σχέδιο βλέπουμε έναν κινητήρα που μοιάζει πεντακύλινδρος σε σειρά, ωστόσο στην πραγματικότητα είναι τετρακύλινδρος – ως ήταν εξαρχής ο κινητήρας του H2 HySE με τον υπερσυμπιεστή. Μόνο που ο ακριανός κύλινδρος στη δεξιά πλευρά του κινητήρα δεν λειτουργεί όπως οι υπόλοιποι τέσσερεις και αντί να ωθεί τον στρόφαλο, παίρνει κίνηση απ’ αυτόν για να αντλήσει καύσιμο.

Εξηγούμαι αναλυτικότερα, γιατί τα νούμερα που συνοδεύουν την πατέντα της Kawasaki έχουν ιδιαίτερο τεχνικό ενδιαφέρον.

Στα χαρτιά, το υδρογόνο έχει μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα από τη βενζίνη ανά μονάδα μάζας. Αυτό σημαίνει πως ένα κιλό υδρογόνου έχει περίπου τριπλάσια αποθηκευμένη ενέργεια από ένα κιλό βενζίνης. Αν όμως μιλήσουμε για ενέργεια ανά μονάδα όγκου, τότε η κατάσταση αντιστρέφεται ραγδαία, καθώς στον ίδιο όγκο η (υγρή) βενζίνη έχει ασύγκριτα περισσότερη ενέργεια από το (αέριο) υδρογόνο. Ενδεικτικά, αναφέρει πως ακόμη κι αν συμπιέσουμε το υδρογόνο στα 700 bar (πάνω από 10.000 psi), στο ίδιο όγκο η βενζίνη έχει εξαπλάσια ενέργεια αποθηκευμένη.

kawasaki-h2-hyse

Και το πρόβλημα στη μοτοσυκλέτα είναι πως ο δεσμευτικός παράγοντας δεν είναι τόσο το βάρος, όσο ο διαθέσιμος χώρος για αποθήκευση του υδρογόνου, δηλαδή ο όγκος.

Η ιδέα της Kawasaki είναι προφανέστατη: το υγροποιημένο υδρογόνο απαιτεί πολύ μικρότερο όγκο για την αποθήκευσή του, άρα θα μπορούμε να φορτώσουμε μεγαλύτερη ποσότητα στη μοτοσυκλέτα χωρίς να απαιτεί βαλίτσες σε μέγεθος μικρής καλύβας. Μόνο που δεν είναι τόσο απλό το θέμα.

Το υγροποιημένο υδρογόνο έχει τα δικά του προβλήματα. Πρώτον, πρέπει να διατηρείται σε εξαιρετικά χαμηλή θερμοκρασία για να μην εξαερωθεί, άρα το δοχείο αποθήκευσής του θα πρέπει να είναι άριστα μονωμένο για να διατηρεί το υδρογόνο σε υγρή φάση.

​ kawasaki h2 hyse
Στο σχέδιο της Kawasaki το υγρό υδρογόνο ψεκάζεται μέσω δύο μπεκ τόσο απευθείας στον θάλαμο καύσης (29) όσο και στην εισαγωγή του αέρα (28)

Μετά προκύπτει ένα θέμα με την πίεση που δεν θα έχουμε πλέον στο δοχείο του. Στα 700 και 1000 bar, μόλις ανοίξει δίοδος στο κύκλωμα τροφοδοσίας το αέριο θα εκτοξευτεί με μεγάλη πίεση. Δεν θα συμβεί το ίδιο με το υγρό όμως, οπότε τώρα χρειαζόμαστε τρόμπες για να δημιουργήσουν την απαιτούμενη πίεση στη γραμμή τροφοδοσίας.

Η προτεινόμενη λύση της Kawasaki στο θέμα είναι ένα δίδυμο από αντλίες, μια παραδοσιακή σαν αυτή που έχουν οι περισσότεροι κινητήρες της αγοράς ήδη για τη βενζίνη και μια δεύτερη την οποία στα σχέδια των Ιαπώνων υποδύεται το πέμπτο πιστόνι στον τετρακύλινδρο κινητήρα. Η Kawasaki λέει πως αυτός ο έξτρα κύλινδρος μπορεί να δημιουργήσει πίεση τουλάχιστον 1500 psi για να οδηγήσει το υγρό υδρογόνο στον θάλαμο καύσης.

Τα παραπάνω προφανώς και δεν λύνουν όλα τα ζητήματα της Υδρογονοκίνησης, αλλά αν μη τι άλλο δείχνουν πως οι Ιάπωνες επιμένουν πολύ ζεστά στο θέμα. Η Kawasaki μάλιστα δείχνει πολύ πρόθυμη να αναλάβει ρόλο πρωτοπόρου, καθώς εκτός από τη μοτοσυκλέτα κι ένα UTV που θα φορέσει τον ίδιο κινητήρα, έχει αναλάβει να εξελίξει ένα πλοίο ειδικά σχεδιασμένο για τη μεταφορά υγροποιημένου υδρογόνου, το οποίο υπολογίζεται να έχει ολοκληρωθεί ως το τέλος του 2026.

​ kawasaki h2 hyse

Αυτή τη στιγμή πάντως δεν είμαστε ακόμη κοντά στο σημείο που το υδρογόνο μπορεί να αντικαταστήσει το πετρέλαιο και τη βενζίνη στις μεταφορές, ειδικά όταν βάλουμε στην εξίσωση και όλους τους χωροταξικούς περιορισμούς που ισχύουν στα δίκυκλα. Πλησιάζουμε όμως και η δουλειά που κάνει η κοινοπραξία HySE βρίσκεται στην πρώτη γραμμή τεχνολογικής καινοτομίας.

Μετά, θα απομένει το πιο δύσκολο βήμα απ’ όλα: το δίκτυο ανεφοδιασμού, το πρόβλημα που πια ξεφεύγει από τον έλεγχο των εργοστασίων και της επιστήμης για να κυλιστεί στη λάσπη πολιτικών και επιχειρηματικών λογικών.