A világon elsőként állt szolgálatba napelemes vonat a börzsönyi erdei vasút vonalán. A jármű nem füstöl, és hangja halkabb, mint a dízel- vagy gőzmozdonyé, de lehet, hogy a hagyományos erdei döcögés szerelmesei épp ezt fogják belőle hiányolni. A vonat a megújuló energiaforrásokra hívja fel a figyelmünket, bár a napenergia térnyerésére a közlekedésben még a szakemberek szerint sem érdemes számítani.
Lóg az eső lába. Az ember azt gondolná, az időjárási körülmények finoman szólva sem ideálisak egy napelemes jármű kipróbálásához. A királyréti erdei vasút vonalán üzembe helyezett napelemes kis vonat azonban szerencsére csak részben támaszkodik a napenergiára, hiszen akkumulátorai egész napi szolgálathoz elegendő elektromosságot képesek tárolni. Az őszies időjárás miatt kevesen szeretnének éppen vonatozni, így a szakemberek szabadon tesztelhetik a kocsi menettulajdonságait a kismarosi végállomás vágányain. A vonat hivatalos bemutatóján némi tumultus alakult ki, amikor a (vezetővel együtt) harminckét fős kapacitású kocsiba egyszerre kisebb tömeg próbált fölszállni.
A vonat leginkább egy sínen futó, nyitott városnéző buszra hasonlít. Villamos meghajtása miatt nem csoda, hogy hangja nem is hasonlít az erdei vasúti pályákon szolgáló dízel- vagy gőzmozdonyok zajához, hanem leginkább a modern villamosok halk zümmögését juttathatja eszünkbe. Amint a technikusok bedöcögnek a kocsival a remízbe, a vezető egyszerűen kiemeli a vezetőasztalból az irányítópultként szolgáló érintőképernyős táblaszámítógépet, és átviszi a másik végébe, ahová ugyanúgy beilleszthető. Ezzel a kocsi gyakorlatilag megfordult. Persze nem ez a tulajdonsága teszi igazán különlegessé az erdei vonatot.
– A világon nincs másik napelemes vonat. Ha részegységeire bontanánk, a mi járművünk elemei önmagukban nem számítanának újdonságnak, de így, erdőben közlekedő, nulla szennyezőanyag-kibocsátású kocsivá összerakva őket egyedülálló szerkezet jött létre. Ebbe a járműbe például differenciálművet építettünk, amely az erdei pálya éles kanyarjaiban javítja a menetteljesítményt. A differenciálmű azonban szinte ismeretlen a vasúti járművekben – mondja Wieszt László, a napelemes vonatot tervező Hungarotrain Kft. ügyvezetője. – Ideális körülmények között a vonat tetejére telepített napelemtáblák egy nap alatt pont annyi elektromosságot termelnének, amennyi a Kismaros és Királyrét közötti napi öt fordulóra elég lenne. De ideális körülmények soha sincsenek, így a valóságban a napelemek szolgáltatta áram nem elegendő. A kocsi 750 kilogrammot nyomó akkumulátorait ezért éjszakánként konnektorról kell tölteni.
A tervezők saját mérései alapján már kissé párás időjárási körülmények között is jelentősen visszaesik a napelemek teljesítménye. Ottjártunkkor éppen befejeztek egy mérést, és – kellemes meglepetésként – úgy találták, hogy az igencsak borús idő dacára a napelemek a maximális teljesítmény tizenöt százalékát azért leadták. A rendszer részei lennének még a tervek szerint a királyréti erdei vasút kismarosi végállomásán telepítendő napelemtáblák is. A vonat működéséhez szükséges pluszenergiát ezek termelnék meg. A napelemes erdei vasút érdekes példája a napenergia új hasznosítási módjának, de önmagában nem fogja forradalmasítani a közlekedést.
– Vajon a napelemes energiatermelés a nagy vonatokon is alkalmazható lehet?
– Nem, ez a konstrukció kisvasúti vonalakon jelenthet ideális megoldást, kifejezetten a királyréti erdei vasút igényeinek megfelelően alkottuk meg. Nagy járműveknél, főként nagy sebesség mellett, ez a technológia azért nem alkalmazható, mert az ottani energiaigény meghaladja azt a szintet, amelyet a mai napelemekkel elő lehet állítani. Ha kétszer akkora sebességet akarunk elérni, ahhoz már négyszer annyi energia kell – magyarázza Wieszt László. – Ezért a napenergiás technológia csak alacsony sebességű közlekedésnél jöhet szóba. Ez a kisvasút óránként húsz kilométeres sebességgel halad, a rendszer méretezése pedig pontosan ennek megfelelő.
A tervezővel a napenergia-kutató is egyetért.
– A napenergia, ahogy az erdei kisvasút példája is mutatja, a közlekedés olyan marginális területein juthat szerephez a jövőben, ahol igen kiszámítható az üzemeléshez szükséges energia. Tehát ahol a napi menetrend letelte után hosszú idő van arra, hogy föltöltsük a jármű akkumulátorait, akkor is, ha nem süt a nap. Figyelemfelkeltő és reklámcélokra megfelelő, de komolyabb energiamennyiség rendszeres használat esetén nem nyerhető általa – mondja Mizsei János, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem elektronikus eszközök tanszékének egyetemi tanára. – Az elektromos hajtás teljesítmény-tömeg aránya és hatásfoka ettől függetlenül jobb, mint például a benzines hajtásé, így a villanymotor önmagában nagyon is előnyös. Csakhogy az elektromosság még ma sem tárolható megfelelő hatékonysággal, akkumulátorok nélkül pedig nem lehet a napenergiára támaszkodni. Jön egy felhő, és leáll a motor.
Mizsei János elmondta, hogy a jelenlegi napelemcellák négyzetméterenként kétszáz watt elektromosságot termelnek. Ehhez képest egy kis teljesítményű autó energiaigénye elérheti a negyvenezer wattot. Ehhez tehát kétszáz négyzetméternyi napelemet kéne a tetejére szerelni. A mindennapi közlekedésben tehát jelenleg nincs a napenergiának realitása. A jövőt azonban senki sem láthatja előre.
– Azt nem mondom, hogy soha nem fogja megérni napenergiával autókat hajtani. Ameddig azonban gyakorlatilag ingyen kapjuk az üzemanyagot, addig eltörpül a napenergia felhasználása a közlekedésben a hagyományos üzemanyagokhoz viszonyítva. Ha nem lesz majd benzin, és a nap marad a fő energiaforrás, akkor majd ezt fogjuk használni, mert nem lesz más – folytatja Mizsei János. – Az erdei vasútban működő konstrukciónak azonban a jelenlegi akkumulátorok, illetve napelemek ára és kapacitása mellett kétséges a jövője.
Mindezek a körülmények mintha a jelenkori közlekedés legtöbb szegmenséből kizárnák a napenergiát mint a belső égésű motor vagy a más forrású elektromosság valós alternatíváját. Ennek fényében legalábbis furcsa, hogy mégis heti rendszerességgel érkeznek hírek kísérleti napelemes autók, hajók, repülők teszteléséről, sőt versenyéről. Vajon ezeket csak önmagukért való mérnöki bűvészkedésnek kell tekintenünk?
A legutolsó hírek egy napenergia működtette repülőről szóltak. A BBC beszámolója szerint a Solar Impulse fantázianevű repülő, amelyet a szárnyain elhelyezett tizenkétezer napelemcella táplálta propellerek hajtanak, jelenleg amerikai városok között turnézik. Hamarosan nekivág majd az óceánnak, hogy a napelemes repülők között a világon elsőként repüljön Amerikából Európába. Nem ez lesz az első interkontinentális repülése, hiszen két éve már átrepült Spanyolországból Marokkóba. Ez után a föld megkerülése lesz a következő kihívás. Noha a repülő szárnyfesztávolsága összemérhető a nagy utasszállító gépek méreteivel, súlya töredéke azokénak, mindössze 1,6 tonna. A pehelykönnyű konstrukció szinte az összes napelemes jármű sajátja, természetesen az energiaigény minimalizálása miatt. A tudósítások általában a járművek különlegességeként említik a kis tömeget (amelyen gyakran még azzal is próbálnak csökkenteni, hogy sovány hölgyeket választanak pilótának). Azt azonban kevesen vetik föl, hogy mekkora hasznos terhet lesz képes majd annak idején egy efféle közlekedési eszköz szállítani, és mekkora sebességgel.
Talán a vízi közlekedés lehet az a terep, ahol a napenergiával hajtott járművek belátható időn belül komoly szerephez juthatnak. A hajózásban mindig is megszokott volt a viszonylag alacsony sebesség, és a kisebb súrlódás miatt az energiaigénye is alacsonyabb. Nem csoda, hogy a napelemes hajók nemhogy készülnek a transzatlanti utazásra, de már szinte hagyománya van az Atlanti-óceánt átszelő járművek versengésének, írja a Wired magazin. Néhány nappal ezelőtt állított be például sebességi rekordot a Turanor PlanetSolar nevű hajó, amely a saját korábbi, 26 napos csúcsát megdöntve 22 nap 12 óra és 32 perc alatt ért a spanyolországi Las Palmasból a karib-tengeri Szent Márton-szigetre. A hajó két évvel ezelőtt már megkerülte a földet kizárólag a napenergia segítségével.
Minthogy egyetlen prototípus létezik a napelemes vonatból, a királyréti erdei vasút menetrend szerinti járatainak többsége természetesen továbbra is a hagyományos dízel- és gőzmozdonnyal üzemel.
2013. június 8.
