In een door rook verstikte haven, voortrijdend in Toyota's waterstofaangedreven semi

Semi-vrachtwagens zijn smerig, luid en langzaam. Maar zonder hen zou je geen brood in je supermarkt hebben, geen bier in je koelkast en geen Amazon-pakketten voor de deur. Geen wonder dat Amerikanen gefascineerd waren toen Elon Musk beloofde de hele industrie op zijn kop te zetten met schone, stille, absurd snelle elektrische semi-auto’s gebouwd door Tesla.

Trefwoord: beloofd. Net als de Model 3 ervoor lijkt Tesla’s semi te zijn het raken van verkeersdrempels, op weg om werkelijkheid te worden, en sceptici vragen zich nu af of dit ooit zal gebeuren.

Gelukkig hoeven we niet op Musk te wachten: Toyota heeft een elektrische semi-auto die stilletjes vracht door Zuid-Californië vervoert. Direct. Het verplaatst 80.000 pond, werkt op een waterstofbrandstofcel en blaast pure waterdamp uit in plaats van zwarte dieselwolken. Het heet Projectportaal.

Wie heeft Tesla nodig? Digital Trends reed met een jachtgeweer over de wegen rond het Los Angeles-Long Beach Port Complex-gebied om te zien of waterstof de taak van zwaar transport aankan.

Riemen vast

Toyota maakt geen halve finales. Dus in plaats van het wiel – of alle tien – opnieuw uit te vinden, hebben de Toyota-ingenieurs een Kenworth aangepast, een vanille-achtige semi-auto die je op de snelweg zonder blikken of blozen voorbij zou waaien. Maar klim erin en het wordt duidelijk dat je niet meer met een gewone diesel te maken hebt. Om te beginnen is er de miniatuurshifter. Geleend van Toyota's petite waterstofaangedreven Mirai, het ziet eruit als een potlood vergeleken met de 2×4-achtige shifter in een gewone semi. En dat is nog maar het begin.

Bij de retrofit haalden Toyota-ingenieurs de dieselmotor eruit, scheurden het grootste deel van het interieur en het dashboard eruit en bouwden een aangepaste opslag container voor vier hogedrukwaterstoftanks en twee lithium-ionbatterijen van 6 kilowattuur – dat is kleiner dan je zelfs in een Nissan Blad. In tegenstelling tot de door batterijen aangedreven semi-auto van Tesla komt het sap hier uit de brandstofcelstapel, die waterstof met zuurstof combineert om elektriciteit op te wekken, waarbij alleen water wordt uitgestoten. Een elektromotor met een vermogen van 670 pk en een koppel van 1.325 Nm houdt zich staande naast de 600 pk Cummins-diesel die je in een gewone T660 aantreft.

Deze elektromotor is rechtstreeks op de aandrijfas aangesloten en drijft de massieve assen aan. Vrij eenvoudige ombouw van de aandrijflijn. Dat is nadat Toyota zich een weg heeft gebaand door een schijnbaar eindeloze massa draden die de elektromotor, de batterij, de waterstofbrandstofcel en de stapels met elkaar verbinden. Deze draden hebben een enorme diameter.

Het geluid van de startende vrachtwagen, of het gebrek daaraan, trekt onmiddellijk uw aandacht. “Een van de dingen die mij opviel toen ik voor het eerst op straat ging rijden, is hoe ik de vering kan horen”, zegt Danny Gamboa, een van de professionele coureurs die Toyota heeft gecontracteerd om te helpen bij het testen van de machine. “In een typische dieselsemi-auto hoor je niets van dat soort dingen. Je blaast eigenlijk de stereo op, zodat je alleen het toerental van de motor hoort.

Als je de luchtremmen loslaat, vult een bekend gesis de lucht en rijdt de semi naar voren. Nog steeds rustig. Bizar stil. Gamboa slaat rechtsaf een drukke straat in, geeft gas en het onverwachte gebeurt.

De vrachtwagen gooit ons tegen de rugleuning van onze stoelen. Hoewel Toyota geen officiële tijd van 0 tot 60 publiceert (semivrachtwagens doen dat nooit echt, en chauffeurs niet willen snel opstijgen omdat de vracht hierdoor gaat verschuiven), het gevoel vertelt ons dat we echt in beweging zijn. Er is geen sprake van schokken zoals diesel-semi-vrachtwagens dat doen wanneer de chauffeur door de vele versnellingen roeit: jij duwt Je trapt het gaspedaal in en de elektrische aandrijflijn snelt je soepel vooruit tot de gevraagde snelheid.

Gamboa zegt dat dit gebruiksgemak minder vermoeidheid van de bestuurder betekent, en hij zou het kunnen weten. Hij rijdt er nu al maanden mee en maakt lange dagen van tien tot twaalf uur met het vervoeren van Toyota-vracht door de haven.

Terwijl we die dag verder rijden, rollen we over enkele van de slechtste wegen in de omgeving, diep gegroefd en pokdalig met kuilen. Elleboog aan elleboog met andere halve vrachtwagens op een krappe rij van vier rijstroken zien we ze stuiteren en rammelen terwijl hun ophangingen proberen – en falen – de weg glad te strijken. Terwijl we nog steeds hobbels voelen, glijden we in vergelijking op een wolk. De conversie verplaatste het gewicht in de semi rond, waardoor een beter zwaartepunt ontstond, wat leidde tot een veel soepeler rijgedrag.

De wolk hangt boven diesel

Hoewel de truck van Toyota stiller, gemakkelijker te bedienen en comfortabeler is dan een conventionele truck, is hij dat wel groene geloofwaardigheid die hier in het gecombineerde havencomplex van Los Angeles en Long Beach het hardst nodig is. Met 110 km aan waterkant en 10.000 hectare land heeft het de dubbele onderscheiding dat het een van de de grootste, drukste havens ter wereld, en met de slechtste luchtkwaliteit in het zuiden Californië.

Elke dag meren grote schepen aan om duizenden metalen containers te lossen via een van de honderden hoge kranen die de skyline domineren. Een vloot van dieselaangedreven semi-vrachtwagens, drayage-trucks genoemd, brengt de containers vervolgens naar een nabijgelegen distributiecentrum. Wanneer de haven in bedrijf is, is er sprake van een voortdurende golf van activiteit – en vervuiling.

De hele dag hebben we onze ramen open en hoewel de oceaan vaak in zicht is, is er geen vleugje zeebries. In plaats daarvan vullen dieseluitlaatgassen onze longen. Op een gegeven moment rijden we langs een plaatselijke basisschool, met een buitenspeeltuin ingeklemd tussen een snelweg, een andere drukke weg en een rederij. De realiteit is dat deze kinderen geen frisse lucht hebben om in te ademen.

Hoewel de hele operatie bijdraagt, zijn de vrachtwagens een grote bron van het probleem. Mandaten om de luchtkwaliteit te verbeteren betekent dat alternatieve brandstoffen de toekomst moeten zijn als de haven wil blijven groeien, en de havens bieden startgeld aan bedrijven om een ​​werkbare oplossing te vinden.

Misschien is het dan ook geen verrassing dat we veel duimen omhoog krijgen en nieuwsgierige blikken rondrijden. De andere chauffeurs van semi-vrachtwagens begrijpen de noodzaak om de vervuiling terug te dringen, en elk emissievrij voertuig, zoals Project Portal, krijgt meer goedkeuring dan scepsis. De chauffeurs en hun gezinnen ademen dezelfde lucht in.

Vul 'er op

Op batterijen werkende EV’s kunnen ook helpen de luchtkwaliteit te verbeteren, maar in de altijd ingeschakelde omgeving van een haven zullen parkerende vrachtwagens om op te laden niet vliegen. Dat is waar waterstof schijnt. Terwijl een elektrische auto urenlang moet opladen, kan een waterstofauto binnen enkele minuten vol zijn.

Buiten het havencomplex van Toyota, waar onberispelijke auto's wachten op transport naar dealers, bevindt zich een waterstoftankstation. Het station is gigantisch en steekt 6 meter of beter de lucht in en is bijna even breed. In het station bevinden zich grote compressoren die de nabijgelegen vloeibare waterstof in gas omzetten en het gas afkoelen tot -40 graden Celsius, wat het tanken versnelt. Naast het station staat een eenzame stand met een enkele slang om het station op de oplegger aan te sluiten. Het kleine formaat van de slang staat in schril contrast met de enorme omvang van het tankstation. Het is een raar uitziend station en gemakkelijk te missen, tenzij je ernaar zoekt.

Het tanken is niet ingewikkelder dan bij diesel: neem het snelsluitmondstuk en vergrendel het aan de waterstoftank onder in de slaapcabine, en wacht dan. Het duurt ongeveer 25 minuten om de brandstofcellen bij te vullen met voldoende waterstof voor een actieradius van 320 kilometer. Dat is langer dan de ongeveer 30 minuten die een dieselseminar nodig heeft om zijn 300 liter te tanken, maar Toyota voorspelt de waterstof De tanktijd zal blijven verbeteren, omdat ingenieurs nieuwe technieken ontwikkelen om de hoeveelheid waterstofbrandstof lager te houden temperatuur.

Ze hebben al stappen gemaakt. Toen Toyota’s eerste voertuig met waterstofbrandstofcel, de Highlander FCHV, in 2002 op de markt kwam, had hij 15 minuten nodig voor een actieradius van 480 kilometer. Nu heeft de Toyota Mirai slechts 3 minuten nodig voor een bereik van 300 mijl.

Dwaze cellen

Waterstofbrandstofcellen zijn geen spreekwoordelijke oplossing voor onze luchtkwaliteitsproblemen. Sceptici bespotten ze nog steeds als ‘dwaze cellen’ en wijzen op een aantal tekortkomingen – waar Toyota nog steeds mee worstelt.

Ten eerste lekt waterstof uit de brandstofcellen. In zuivere waterstofbrandstofcelstapels is er altijd een acceptabel lekniveau, omdat het onmogelijk is om de cellen volledig af te dichten. Toyota heeft gewerkt aan het verminderen van de hoeveelheid waterstof die uit de brandstofcellen lekt, maar voorlopig verliezen ze elke dag een beetje brandstof.

Ten tweede bestaat de infrastructuur voor de massale adoptie van brandstofcellen nog niet. NASA heeft ze misschien in 1969 gebruikt om het Apollo 11-ruimtevaartuig van stroom te voorzien, en Toyota werkt al sinds 1998 aan waterstof-brandstofcelvoertuigen, maar je kunt nog steeds niet zomaar overal tanken. Er zijn slechts 39 openbare waterstofstations in de VS is dat minder een probleem in de minimetropool LA-Long Beach-haven, waar Toyota momenteel werkt aan de bouw van het grootste waterstoftankstation ter wereld. Als het volgend jaar klaar is, zal het dagelijks 4.000 semi-vrachtwagens kunnen verwerken. “Het tankstation zal zes sproeiers hebben en meer dan een ton waterstof per dag leveren”, zegt Craig Scott, Senior Manager, Advanced Business Strategy, Toyota Motor North America. “Het zal drie keer groter zijn dan enig ander licht station ter wereld.”

Het bouwen van de infrastructuur kan snel gebeuren als de behoefte snel groeit. Tankstations kunnen bijvoorbeeld dezelfde opstelling installeren als Toyota gebruikt en de waterstof op een dieplader naar hen toe brengen. Ook kunnen bedrijven een van de vele aardgasleidingen aanboren die door het hele land lopen om waterstof uit het gas te halen. Waterstof kan ook worden gemaakt uit zonne-energie, waterkracht en methaangas dat op elke stortplaats te vinden is, maar ook uit dierlijk afval. Ja, het stinkende soort dierlijk afval.

Kip of het ei

Om de waterstofinfrastructuur te laten groeien, moet iemand deze kopen; maar niemand wil in een waterstofvoertuig rijden zonder dat hij de tank ergens kan vullen. Het is een kip-of-het-ei-scenario waar Toyota hoopt dat zijn Project Portal-trucks doorheen kunnen breken. In tegenstelling tot kleine personenauto's, die een beperkte vraag creëren, vragen commerciële semi-vrachtwagens een aanzienlijke hoeveelheid brandstof – genoeg waarvan Toyota hoopt dat ze er een substantiële toename van kunnen bewerkstelligen infrastructuur.

Het bedrijf rekent op meer dan alleen groen karma om de balans te doen doorslaan. De Project Portal semi belooft wagenparkeigenaren lagere onderhoudskosten en een consistente brandstofprijs (waterstof fluctueert minder dan diesel), een stillere, comfortabelere rit die de vermoeidheid van de bestuurder vermindert, en waarschijnlijk een langere levensduur voor de auto aandrijflijn. Dit laatste punt valt nog te bezien gezien de jonge leeftijd van de technologie, maar een dieselmotor heeft gedurende zijn levensduur meerdere revisies nodig.

Waterstof hoeft niet te ‘winnen’ van de halve finales van de batterij. Uiteindelijk zullen emissievrije semi-auto’s waarschijnlijk door beide technologieën worden aangedreven. Alleen batterijen kunnen zinvoller zijn voor beperkte korteafstandsritten, en vrachtwagens met waterstofbrandstofcellen kunnen worden gebruikt voor langere ritten en op plaatsen waar kortere tanktijden belangrijk zijn, zoals in havens.

Hoewel het enige tijd zal duren voordat commerciële activiteiten overstappen op halffabrikaten op alternatieve brandstoffen, zoals Project Portal, zullen de infrastructuur-, ontwikkelings- en andere kosten snel dalen als ze dat eenmaal doen. Dit is het meest opwindende deel van de Toyota semi voor consumenten: zodra er vraag naar commerciële aandrijvingen komt, zullen consumenten betere toegang krijgen tot voertuigen met waterstofbrandstofcellen. Wat als u net zo gemakkelijk benzine zou kunnen tanken, maar dan met waterdamp voor emissies en minder onderhoud? Voorstanders van waterstof zijn van mening dat dit voldoende zou zijn om de industrie een impuls te geven.

“Na er een paar maanden mee te hebben gereden,” zei Gamboa, “zou ik alleen willen dat we meer van deze semi-auto’s op de weg hadden.”

Aanbevelingen van de redactie

• Toyota Mirai van de volgende generatie bevestigt dit ondanks aanhoudende problemen met waterstoftechnologie