Ciekły wodór wchodzi na nowy poziom. Toyota sprawdza nadprzewodnictwo

Ciekły wodór jest jednym z kierunków rozwoju napędów wodorowych w Toyocie. Producent przetestował na torze rozwiązanie wykorzystujące zjawisko nadprzewodnictwa w układzie zasilania wyścigowej GR Corolli. Lista potencjalnych korzyści jest ogromna.

Toyota Motor Corporation prowadzi prace nad wykorzystaniem zjawiska nadprzewodnictwa w motoryzacji. Najnowsze testy przeprowadzono w wyścigowej GR Corolli zasilanej ciekłym wodorem. Badania te mają przyczynić się do poprawy sprawności układów wodorowych i ograniczenia strat energii.

Ciekły wodór w nowym wydaniu. Toyota testuje

Fot. Toyota

Od 2021 roku GR Corolla pełni funkcję mobilnego laboratorium technologii wodorowych. Głównie ze względu na starty w japońskiej serii Super Taikyu Series. Umożliwiają one sprawdzanie nowych rozwiązań w warunkach wysokich obciążeń i zmiennej temperatury. Zebrane dane są następnie wykorzystywane w dalszych pracach.

Kolejne sezony przynosiły zmiany w konstrukcji auta. W 2021 roku był to pierwszy samochód wodorowy rywalizujący w tej serii. Dwa lata później zastosowano w nim ciekły wodór jako paliwo. Podczas ostatniego wyścigu na torze Fuji Speedway sprawdzano możliwość zastosowania nadprzewodnictwa w układzie zasilania.

Samo zjawisko polega na zaniku oporu elektrycznego w określonych materiałach po ich schłodzeniu do temperatury krytycznej. W przypadku ciekłego wodoru to około –253°C, co tworzy naturalne środowisko do pracy elementów nadprzewodzących. W takich warunkach prąd może przepływać bez strat wynikających z oporu.

W praktyce przetestowano nadprzewodzący silnik elektryczny napędzający pompę paliwa. Zintegrowano go ze zbiornikiem wodoru, dzięki czemu pracuje bezpośrednio w środowisku kriogenicznym i nie wymaga dodatkowego chłodzenia. Efektem ma być wyższa sprawność i ograniczenie generowania ciepła.

Badania pozwoliły na coś więcej

Fot. Toyota

Zastosowanie nowego rozwiązania przełożyło się na zmniejszenie rozmiarów i masy układu pompy oraz efektywniejsze wykorzystanie przestrzeni w zbiorniku. Jego pojemność zwiększono ze 150 do 300 litrów. W przyszłości może to oznaczać większy zasięg i prostszą konstrukcję pojazdów na ciekły wodór.

Projekt pozostaje jednak na etapie badań. Inżynierowie zdają sobie sprawę, jak istotna jest trwałość komponentów w ekstremalnie niskich temperaturach oraz stabilność działania całego układu. Dlatego też wciąż szukają jak najlepszych rozwiązań.