I en rökkvävd hamn, åker med i Toyotas vätgasdrivna semi

Semilastbilar är smutsiga, högljudda och långsamma. Men utan dem skulle du inte ha något bröd i din mataffär, ingen öl i kylen och inga Amazon-paket utanför dörren. Inte konstigt att amerikaner fascinerades när Elon Musk lovade att vända upp och ner på hela branschen med rena, tysta, absurt snabba elektriska semiserier byggda av Tesla.

Nyckelord: utlovat. Precis som Model 3 före den verkar Teslas semi vara träffar väggupp, på väg att bli verklig, och skeptiker undrar nu om de någonsin kommer att komma hit.

Lyckligtvis för oss behöver vi inte vänta på Musk: Toyota har en elektrisk semi-bil som tyst transporterar gods runt södra Kalifornien. Just nu. Den rör sig 80 000 pund, körs på en vätebränslecell och blåser ut ren vattenånga i stället för svarta dieselmoln. Den heter Project Portal.

Vem behöver Tesla? Digital Trends åkte med hagelgevär på vägarna runt Los Angeles-Long Beach Port Complex-området för att se om vätgas klarar tunga transporter.

Spänn fast

Toyota gör inte semifinaler. Så istället för att återuppfinna hjulet – eller alla 10 av dem – modifierade Toyotas ingenjörer en Kenworth, en semi-liknande semi som du skulle blåsa rakt förbi på motorvägen utan att slå ett öga. Men klättra in i den här och det blir tydligt att du inte har att göra med en vanlig diesel längre. Till att börja med finns miniatyrväxeln. Lånad från Toyotas petite vätgasdrivna Mirai, det ser ut som en penna jämfört med den 2×4-liknande växeln i en vanlig semi. Och det är bara början.

Eftermonteringen fick Toyotas ingenjörer att dra ut dieselmotorn, riva ut det mesta av interiören och instrumentbrädan och bygga en anpassad förvaring behållare för fyra högtrycksvätgastankar och två 6-kilowatt-timmars litiumjonbatterier – det är mindre än du ens skulle hitta i en Nissan Leaf. Till skillnad från Teslas batteridrivna semi, kommer juice här från bränslecellsstapeln, som kombinerar väte med syre för att generera elektricitet, som bara avger vatten. En elmotor med 670 hk och 1 325 lb-fots vridmoment håller sig kvar bredvid den 600 hk Cummins-diesel du kan hitta i en vanlig T660.

Denna elmotor är ansluten direkt till drivaxeln och vrider de massiva axlarna. Ganska enkel omvandling av drivlinan. Det är efter att Toyota tagit sig igenom en till synes oändlig massa av ledningar som kopplar samman elmotorn, batteriet, vätebränslecellen och staplarna. Dessa trådar är massiva i diameter.

Ljudet av att lastbilen startar, eller avsaknaden av den, får omedelbart din uppmärksamhet. "En av de saker jag märkte när jag först började köra på gatorna är hur jag kan höra upphängningen", säger Danny Gamboa, en av de yrkesförare som Toyota kontrakterade för att hjälpa till att testa riggen. "I en typisk diesel semi kan du inte höra något av det. Du spränger i princip stereon så att allt du kan höra är varvtalet på motorn."

Genom att släppa luftbromsarna fyller ett välbekant väsande luften och semin lättar framåt. Fortfarande tyst. Konstigt tyst. Gamboa tar en högersväng in på en livlig gata, och lägger ner gaspedalen och det oväntade händer.

Lastbilen slänger in oss i ryggstöden på våra säten. Medan Toyota inte publicerar en officiell 0-till-60-tid (semi-lastbilar gör det aldrig, och förare gör det inte vill ha snabba start eftersom det får frakten att flytta), känslan av berättar för oss att vi verkligen rör på oss. Det finns inget ryck som diesel semi-truckar gör när föraren ror genom de många växlarna: Du trycker på gaspedalen och den elektriska drivlinan rusar dig smidigt framåt upp till önskad hastighet.

Gamboa säger att den här användarvänligheten innebär mindre trötthet för föraren, och han skulle veta det. Han har kört den i flera månader nu och lägger ner långa 10- till 12-timmarsdagar på att flytta Toyota-frakt runt hamnen.

När vi cyklar för dagen rullar vi nerför några av de värsta vägarna i området, djupt spåriga och pockade med gropar. Armbåge-mot-armbåge med andra seminer på en snäv fyrfilig rad ser vi dem studsa och skramla när deras fjädringar försöker – och misslyckas – att jämna ut vägen. Medan vi fortfarande känner stötar, glider vi på ett moln i jämförelse. Konverteringen flyttade vikten i semi runt och skapade en bättre tyngdpunkt vilket ledde till en mycket mjukare körning.

Molnet som hänger över dieseln

Även om Toyotas lastbil är tystare, lättare att använda och bekvämare än en konventionell lastbil, är det grön trovärdighet som i allra högsta grad behövs här i det kombinerade hamnkomplexet Los Angeles och Long Beach. Med 68 miles av vattnet och 10 000 tunnland mark, har det den dubbla utmärkelsen att vara en av de största, mest trafikerade hamnarna i världen, samt har den sämsta luftkvaliteten i södra Kalifornien.

Varje dag lägger stora fartyg till för att lossa tusentals metallcontainrar genom en av de hundratals höga kranar som dominerar skyline. En flotta av dieseldrivna semi-lastbilar, så kallade drayage-lastbilar, transporterar sedan containrarna till ett närliggande distributionscenter. När hamnen är i drift är det en ständig uppsjö av aktivitet – och föroreningar.

Under hela dagen har vi våra fönster nere och medan havet ofta är inom synhåll, finns det inga dofter av havsbrisen. Istället fyller dieselavgaserna våra lungor. Vid ett tillfälle kör vi förbi en lokal grundskola, med en utomhuslekplats inklämd mellan en motorväg, en annan trafikerad väg och ett rederi. Verkligheten är att dessa barn inte har någon frisk luft att andas.

Medan hela verksamheten bidrar är draagebilarna en stor källa till problemet. Mandat att städa upp luftkvaliteten menar alternativa bränslen måste vara framtiden om hamnen ska fortsätta växa, och hamnarna erbjuder såddpengar till företag för att hitta en fungerande lösning.

Kanske är det ingen överraskning då att vi får många tummar upp och nyfikna blickar som kör runt. De andra semi-lastbilschaufförerna förstår behovet av att skära ner på föroreningarna och alla nollutsläppsfordon, som Project Portal, möts av mer godkännande än skepsis. Förarna och deras familjer andas samma luft.

Fyll på

Batteridrivna elbilar kan också hjälpa till att rensa upp luftkvaliteten, men i den alltid påslagna miljön i en hamn flyger inte parkeringsbilar för att ladda upp. Det är där väte lyser. Medan en elbil kan behöva sitta i timmar och ladda, kan ett vätgasfordon fyllas på några minuter.

Utanför Toyotas hamnkomplex, där orörda bilar väntar på transport till återförsäljare, finns en vätgastankstation. Stationen är massiv och svävar 20 fot eller bättre upp i luften och har nästan samma bredd. Inuti stationen finns stora kompressorer för att omvandla det närliggande flytande vätet till en gas, samt kyla gasen till -40 grader Celsius, vilket påskyndar tankningen. Bredvid stationen står ett ensamt stativ med en enda slang för anslutning av stationen till semi. Den lilla storleken på slangen är en komplett kontrast till tankstationens massiva storlek. Det är en konstig station och lätt att missa om du inte letar efter den.

Att fylla på är inte mer komplicerat än med diesel: Ta snabbkopplingsmunstycket och lås det i vätgastanken i botten av sovhytten, vänta sedan. Det tar cirka 25 minuter att fylla på bränslecellerna med tillräckligt med väte för 200 mils räckvidd. Det är längre än de 30 minuter eller så en diesel semibil tar för att fylla sina 300 liter, men Toyota förutspår vätgas tankningstiden kommer att fortsätta att förbättras, eftersom ingenjörer utvecklar nya tekniker för att hålla vätgasbränslet på ett lägre nivå temperatur.

De har redan tagit framsteg. När Toyotas första vätebränslecellsfordon, Highlander FCHV, kom ut 2002, krävde det 15 minuter för 300 mils räckvidd. Nu tar Toyota Mirai bara 3 minuter för 300 mils räckvidd.

Dårceller

Bränsleceller av väte är inte en känd silverkula för våra luftkvalitetsproblem. Skeptiker hånar dem fortfarande som "dåreceller" och pekar på ett antal brister - av vilka Toyota fortfarande brottas med.

För det första läcker väte ut ur bränslecellerna. I en ren vätebränslecellstack finns det alltid en accepterad läckagenivå, eftersom det är omöjligt att helt täta cellerna. Toyota har arbetat för att minska mängden väte som läcker ut ur bränslecellerna, men för närvarande tappar de lite bränsle varje dag.

För det andra, infrastrukturen för massintroduktion av bränsleceller existerar inte ännu. NASA kan ha använt dem för att driva rymdfarkosten Apollo 11 1969, och Toyota har arbetat med vätgasbränslecellfordon sedan åtminstone 1998, men du kan fortfarande inte tanka var som helst. Det finns bara 39 offentliga vätgasstationer i USA Det är ett mindre problem i minimetropolen LA-Long Beach-hamnen, där Toyota för närvarande arbetar med att bygga världens största vätgasbränslestation. När den är färdig nästa år kommer den att kunna hantera 4 000 semi-lastbilar varje dag. "Bensinstationen kommer att ha sex munstycken och ge mer än ett ton väte per dag", säger Craig Scott, Senior Manager, Advanced Business Strategy, Toyota Motor North America. "Den kommer att vara tre gånger större än någon annan lätta station i världen."

Att bygga infrastrukturen kan ske snabbt om behovet växer snabbt. Till exempel kan bensinstationer installera samma konfiguration som Toyota använder och föra vätgas till dem på en släpvagn. Dessutom kan företag utnyttja en av de många naturgasledningar som går över hela landet för att utvinna väte från gasen. Vätgas kan också skapas från solenergi, vattenkraft och metangas som finns i varje soptipp, såväl som från animaliskt avfall. Ja, den illaluktande typen av djuravfall.

Kyckling eller ägget

För att väteinfrastrukturen ska växa måste någon köpa den; men ingen vill köra ett vätgasfordon utan någonstans att fylla det. Det är ett höna-eller-ägg-scenario som Toyota hoppas att deras Project Portal-lastbilar kan slå igenom. Till skillnad från små personbilar, som skapar begränsad efterfrågan, kräver kommersiella semi-lastbilar en avsevärd mängd bränsle – tillräckligt för att Toyota hoppas att de kan driva en avsevärd ökning av infrastruktur.

Företaget räknar mer än grön karma för att tippa vågen. Project Portal semi lovar flottans ägare minskade underhållskostnader, ett konsekvent bränslepris (väte fluktuerar mindre än diesel), en tystare, bekvämare körning som minskar förarens trötthet och sannolikt en längre livscykel för drivlina. Denna sista punkt återstår att se med tanke på teknikens unga ålder, men en dieselmotor behöver flera ombyggnationer under sitt liv.

Vätgas behöver inte "vinna" över batteri bara halva. I slutändan kommer nollutsläppsseminar troligen att drivas av båda teknikerna. Endast batteri kan vara mer meningsfullt för begränsade kortdistanskörningar, och bränslecellsbilar med vätgas kan användas för längre körningar och på platser där kortare tankningstider är viktiga, som i hamnar.

Även om det kommer att ta tid för kommersiell verksamhet att byta till alternativa bränsleseminar som Project Portal, när de väl gör det, bör infrastrukturen, utvecklingen och andra kostnader sjunka snabbt. Detta är den verkligt spännande delen av Toyota-semin för konsumenter: När kommersiella drivkrafter efterfrågar kommer konsumenterna att få bättre tillgång till vätgasbränslecellsfordon. Tänk om du kunde fylla på bensin på ett enkelt sätt, men med vattenånga för utsläpp och mindre underhåll? Vätgasförespråkare tror att det skulle räcka för att kickstarta branschen.

"Efter att ha kört den i några månader," sa Gamboa, "jag önskar bara att vi hade fler av dessa semifinaler på vägen."

Redaktörens rekommendationer

• Nästa generations Toyota Mirai bekräftade trots fortsatta problem med vätgasteknik