Tartalom Horizon 2020: a hidrogén és tüzelőanyag-cellák EU...

of 10 /10
a Magyar Hidrogén és Tüzelőanyag-cella Egyesület hírlevele 2013/3. – szeptember Tartalom Horizon 2020: a hidrogén és tüzelőanyag-cellák EU-s támogatása a 2014-2020 közötti időszakban Horizon 2020……………….…...……1 Biohidrogén kutatások Szegeden..…1 Hidrogén mobilitás program Franciaországban …………...…...…..3 Formálódó hidrogén régiók: Észak-Rajna-Vesztfália……………...3 10 MW TC az Apple-nél...…………..9 HTC targoncák: egy bíztatóan fejlődő korai piac…………………….9 Obama elnök TC bemutatón a Svéd Királyi Technológiai Intézetben…………………………...10 Konferencia ajánló.……...….............10 Kiadja: H-1122 Budapest Magyar Jakobinusok tere 7. www.hfc-hungary.org [email protected] Szerkesztők: Dr. Bogányi György Mayer Zoltán Felelős szerkesztő: Dr. Margitfalvi József az MHT Egyesület tagja az Európai Hidrogén Szövetségnek: A nyár folyamán az Európai Bizottság javaslatot terjesztett elő, amelynek értelmében megújítaná és megerősítené az EU Hidrogén és Tüzelőanyag-cella Közös Vállalkozását (HFC JU) a 2014-2020 kö- zötti időszakra. A hidrogén és tüzelőanyag-cellák tématerület egyike azon öt, javasolt kutatási és innovációs partnerségnek, amelyek a Horizon 2020 keretében valósulnak meg, és amely a HFC JU műkö- désének első (2008-2013) és sikeresnek tekinthető periódusára épül. A jelenleg is zajló, első generációs HFC JU időszakban kb. 150 db hidrogén és tüzelőanyag-cellás projekt, illetve 430 ipari és kutatási szervezet jutott támogatáshoz az éves rendszerű pályázati kiírások- nak köszönhetően. Éppen emiatt a New Energy World Industry Grouping (NEW-IG), amely az európai hidrogén és tüzelőanyag-cella ipar- ágat reprezentáló legfonto- sabb egyesület, és amely 60 vállalati tagot számlál — üdvözölte az Európai Bizottság fenti javaslatát. Az új javaslat ~700 millió € támogatást javasol a 2014-től 2020-ig terjedő időszakra, ami jelentős növekedés az első időszak (2008-2013) mintegy 470 millió eurós keretéhez képest. Ezt az összeget a privát szektor hozzájárulá- sa — mint pályázati önerő — körülbelül megduplázza, így valójában 1,4 milliárd € jelenik meg a HTC területen. Folytatás a 2. oldalon. Biohidrogén kutatások Szegeden Valamennyi élő sejtben egyidejűleg biokémiai reakciók sokasága zajlik. Katalizátorok, enzimek szabályozzák ezeket a folyamatokat, így hatékonyan és ellenőrzött módon működik az egyébként hallat- lanul összetett rendszer. Az enzimek fehérjemolekulák, amelyeknek bonyolult háromdimenziós térszerkezete működésük elengedhetet- len feltétele. A legegyszerűbb biokémiai reakcióban két elektron és két proton egyesül molekuláris hidrogénné. Ezt a reakciót a hidrogenáznak nevezett enzimek katalizálják. Az enzimek, így a hidrogenázok is, általában mindkét irányban segítik a reakciót. A körülmények és a mikrokörnyezet határozza meg, hogy melyik utat választják. Ha a sejt energiaháztartása azt kívánja, a hidrogenázok képesek katalizálni a H2 molekula elektro- nokra és protonokra történő bontását, ami energianyeréssel jár. Folytatás a 6. oldalon.

Embed Size (px)

Transcript of Tartalom Horizon 2020: a hidrogén és tüzelőanyag-cellák EU...

a Magyar Hidrogn s Tzelanyag-cella Egyeslet hrlevele

2013/3. szeptember

Tartalom Horizon 2020: a hidrogn s tzelanyag-cellk EU-s tmogatsa a 2014-2020 kztti idszakban

Horizon 2020....1

Biohidrogn kutatsok Szegeden..1

Hidrogn mobilits program Franciaorszgban ........3

Formld hidrogn rgik: szak-Rajna-Vesztflia...3

10 MW TC az Apple-nl.....9

HTC targonck: egy bztatan fejld korai piac.9

Obama elnk TC bemutatn a Svd Kirlyi Technolgiai Intzetben...10

Konferencia ajnl.................10

Kiadja:

H-1122 Budapest Magyar Jakobinusok tere 7. www.hfc-hungary.org [email protected] Szerkesztk:

Dr. Bognyi Gyrgy Mayer Zoltn

Felels szerkeszt: Dr. Margitfalvi Jzsef

az MHT Egyeslet tagja az Eurpai Hidrogn Szvetsgnek:

A nyr folyamn az Eurpai Bizottsg javaslatot terjesztett el, amelynek rtelmben megjtan s megersten az EU Hidrogn s Tzelanyag-cella Kzs Vllalkozst (HFC JU) a 2014-2020 k-ztti idszakra. A hidrogn s tzelanyag-cellk tmaterlet egyike azon t, javasolt kutatsi s innovcis partnersgnek, amelyek a Horizon 2020 keretben valsulnak meg, s amely a HFC JU mk-dsnek els (2008-2013) s sikeresnek tekinthet peridusra pl. A jelenleg is zajl, els genercis HFC JU idszakban kb. 150 db hidrogn s tzelanyag-cells projekt, illetve 430 ipari s kutatsi szervezet jutott tmogatshoz az ves rendszer plyzati kirsok-nak ksznheten.

ppen emiatt a New Energy World Industry Grouping (NEW-IG), amely az eurpai hidrogn s tzelanyag-cella ipar-gat reprezentl legfonto-sabb egyeslet, s amely 60 vllalati tagot szmll dvzlte az Eurpai Bizottsg fenti javaslatt. Az j javaslat ~700 milli tmogatst javasol a 2014-tl 2020-ig terjed idszakra, ami jelents nvekeds az els idszak (2008-2013) mintegy 470 milli eurs kerethez kpest. Ezt az sszeget a privt szektor hozzjrul-sa mint plyzati ner krlbell megduplzza, gy valjban 1,4 millird jelenik meg a HTC terleten.

Folytats a 2. oldalon.

Biohidrogn kutatsok Szegeden

Valamennyi l sejtben egyidejleg biokmiai reakcik sokasga zajlik. Kataliztorok, enzimek szablyozzk ezeket a folyamatokat, gy hatkonyan s ellenrztt mdon mkdik az egybknt hallat-lanul sszetett rendszer. Az enzimek fehrjemolekulk, amelyeknek bonyolult hromdimenzis trszerkezete mkdsk elengedhetet-len felttele. A legegyszerbb biokmiai reakciban kt elektron s kt proton egyesl molekulris hidrognn. Ezt a reakcit a hidrogenznak nevezett enzimek katalizljk.

Az enzimek, gy a hidrogenzok is, ltalban mindkt irnyban segtik a reakcit. A krlmnyek s a mikrokrnyezet hatrozza meg, hogy melyik utat vlasztjk. Ha a sejt energiahztartsa azt kvnja, a hidrogenzok kpesek katalizlni a H2 molekula elektro-nokra s protonokra trtn bontst, ami energianyerssel jr.

Folytats a 6. oldalon.

H2 Hidrogn Hrlevl 2013/3 szeptember

Magyar Hidrogn s Tzelanyag-cella Egyeslet 2

Horizon 2020 s a HTC szektor a 2014-2020 kztti idszakban (folytats az 1. oldalrl) Pierre-Etienne Franc, a NEW-IG elnke elmondta: gy gondoljuk, hogy ez a robusztus eurpai prog-ram a hidrogn s tzelanyag-cellk (HTC) terle-tn a megfelel eszkz, hogy koordinljuk erfeszt-seinket, fkuszljuk erforrsainkat, s hogy e tech-nolgival elnyket rjnk el az eurpai gazdasg egsze szmra. Ez a megjtott politikai s pnzgyi tmogats jelzs arra vonatkozan, hogy Eurpa a HTC technolgikat a jvben energetikai s kzle-kedsi rendszerben alkalmazza. A prioritsok kzs kijellse s a hossz tv stratgia meglte lehetv, illetve vonzv teszi a privt szfra befektetseit is egy ilyen komplex, kihvsokkal jellemezhet ter-letbe.

Az j program stratgiai clkitzsei:

a HTC technolgik arnynak nvelse a fenn-tarthat s alacsony karbon-intenzits (low-carbon) energetikai s kzlekedsi rendszerek-ben,

hozzjruls Eurpa energiabiztonsgnak n-vekedshez, mindezt az energia vgfelhaszn-lk szmra versenykpes ron,

biztostani az eurpai HTC iparg vilgszint vezet szerept s versenykpessgt, klns tekintettel a kutatsi kivlsgi kzpontokra,

fokozott innovci a HTC ipargban, ezltal n-vekeds, munkahelyteremts.

A HFC JU (K+F+D) programnak a 2014-2020 kztti idszakban kt f innovcis pillre lesz:

i) kzti kzlekeds ii) energiarendszerek

ezeket pedig horizontlis (cross-cuting) kutatsok fogjk kiegszteni, amelyek tbbek kztt a szabv-nyosts, az oktats s a kpzs segtsgvel egyszer-re s integrltan tmogatjk majd az energetikai s kzlekedsi szektorokat is.

A NEW-IG honlapjn jliusban tbb olyan sajt-anyag is elrhetv vlt, amelyek egyebek mellett az els peridus (2007-2014) fontosabb, sikeres pro-jektjeit mutatjk be. Az egyik ilyen, kiemelst rdem-l projekt a CHIC (Clean Hydrogen in European Cities), amelynek keretben 26 db, hidrogn tzel-anyag-cells busz jelent meg 5 eurpai vros tmeg-kzlekedsi rendszerben s kiptettk a kapcsold hidrogn tltllomsokat. Fontos eredmny, hogy a buszok hidrogn fogyasztst jelentsen (50%-kal) sikerlt cskkenteni a korbbi, mg az PF6 program

Hidrogn TC-s Mercedes Citaro autbusz a HFC JU egyik

demonstrcis projektjben. Forrs: NEW-IG

keretben megjelent, elz genercis HTC buszok-hoz kpest. Tovbb igen magas rendelkezsre ll-si arnyt (98%) sikerlt elrni. Egy msik, kiemelst rdeml s folyamatban lv kezdemnyezs az ENE.FIELD projekt, amelynek keretben kilenc gyrt-tl sszesen 1000 db tzelanyag-cells mikro-CHP egysget teleptenek 12 EU tagllamban, hztartsi hasznlatra.

Emlkeztetknt megemltjk, hogy a HFC JU el-nke Bert De Colvenaer Egyesletnk szakmai szervezsben idn mjusban Budapesten jrt s trgyalt. A ltogatsa sorn elhangzott eladsok honlapunkrl letlthetk.

Megemltjk tovbb, hogy az EU-ban a HFC JU pnzgyi kerete fontos, de kzel sem az egyetlen pnzgyi tmogatsa a HTC terletnek. Nmetor-szgban pldul ltezik nll Nemzeti Hidrogn s Tzelanyag-cella Technolgiai Innovcis Prog-ram, amely a Nmet High-Tech Stratgia egyik mo-duljt alkotja. A HTC Innovcis Program 2006 s 2016 kztt a nmet szvetsgi kltsgvetsbl 500 milli(!) eurt fordt a hidrogn s tzelanyag-cells technolgik K+F projektekre, valamint a piacra l-psket segt demonstrcis tevkenysgekre. Ezt az sszeget kiegsztik mg termszetesen a nmet magnszektor privt pnzgyi hozzjrulsai. Va-gyis Nmetorszg egymaga nagyjbl akkora ssze-get fordt sajt HTC iparnak fejlesztsre, mint amennyit az EU erre a clra sszesen rendelkezsre bocst. Az emltett nmet tmogatsi forrs nagyobb rszt (65%-t) mr nem alapkutatsokra, hanem demonstrcis projektekre (lighthouse projektek) fordtjk, hogy thidaljk a prototpusok kifejlesztse s a piacrettsg kzti szakadkot.

H2 Hidrogn Hrlevl 2013/3. szeptember

Magyar Hidrogn s Tzelanyag-cella Egyeslet 3

Hidrogn Mobilits Franciaorszgban

Lassan menetrendszernek tnhet, illetve meg-szokott vlhat, hogy Hrlevelnk szinte valamennyi szmban jabb s jabb orszgok hidrogn mobili-tssal s infrastruktrval kapcsolatos programjai-rl szmolunk be. A jniusi lapszmban a H2USA programrl, mrciusban az EU tiszta zemanyag infrastruktra csomagjrl (The Clean Power for Transport Package), tavaly a H2Moves Scandinavia, valamint a UKH2Mobility, s a nmet Clean Energy Partnership projektekrl. Legfrissebb fejlemnyknt pedig, a nyr folyamn Franciaorszg indtotta tjra Mobilit Hydrogne France elnevezs hidrogn-infrastruktra programjt.

A programban egy 20 tagbl ll konzorcium szak-emberei dolgoznak egytt. A konzorciumban ipari gzgyrtk, energiacgek s kormnyzati szerveze-tek egyarnt kpviseltetik magukat. A program clja egy olyan terv kidolgozsa, amely 2015 s 2030 k-ztt meghatrozn a nyilvnos- s magn zemelte-ts hidrogn tltllomsok hlzatnak

kialaktst Franciaorszgban, figyelembe vve s vizsglva a kltsghatkonysgot s a versenykpes-sget.

A konzorciumot a Francia Hidrogn s Tzel-anyag-cella Egyeslet (AFHyPAC) hozta ltre a Kr-nyezetvdelmi s Fenntarthatsgi Minisztrium tmogatsval. A cl, hogy fejlesztsi szcenrikat dolgozzanak ki hidrogn zem jrmvek s tltl-lomsok elterjesztsre, valamint azonostsk a klt-sgeket s a vrhat elnyket. Az errl szl els eredmnyek publiklst 2013 vgre tervezik. A francia megkzelts nagyon hasonl a mr emltett nmet, brit s amerikai pldkhoz. A rsztvevk sajt forrsbl trsfinanszrozzk az EU ltal is tmogatott programot.

A " Mobilit Hydrogne France" kezdemnyezs jelenlegi tagjai tbbek kztt az albbiak: Air Liquide, Alpha Hydrogne, AREVA, CETH2, EDF, GDF SUEZ, GRTgaz, IFPEN, INEVA-CNRT, Intelligent Energy, ITM Power, Linde, Michelin, McPhy Energy, Pole Vehicle of the Future, PHyRENEES, Solvay, Symbio FCell.

Forrs: http://www.intelligent-energy.com/about-us/media-room/news/company-news/2013/07/05/intelligent-energy-joins-hydrogen-mobility-france

Formld hidrogn rgik: szak-Rajna-Vesztflia

A 2. oldalon tallhat (Horizon 2020) cikkben mr utalst tettnk arra, hogy Eurpban s vilgm-retekben is Nmetorszg az egyik meghatroz szerepl a hidrogn s tzelanyag-cells (HTC) technolgik tern. Azonban az egyes llamokon tl, pontosabban az egyes orszgokon bell, lassan for-mldnak az n. hidrogn rgik, amelyek a hid-rogn s HTC technolgik meghatroz alkalmazi s/vagy K+F szerepli kvnnak lenni. Nmetorsz-gon bell szak-Rajna-Vesztflia (NRW) tartomny tekinthetaz egyik ilyen rginak. Jelen cikkben e tartomny trekvseit mutatjuk be.

szak-Rajna-Vesztflia mr korbban is Nmetor-szg egyik meghatroz jelentsg iparral rendel-kez tartomnya volt, s jelenleg is az. Klnsen fajslyos az energiaipar szerepe, ezrt nem meglep, hogy az EnergyRegion.NRW elnevezs, kiterjedt energiaipari klaszter is itt mkdik.

A kvetkez statisztikai adatok altmasztjk, hogy szak-Rajna-Vesztflia tradicionlis energiaipari rgi: e tartomny adja a nmetorszgi villamosenergia-termels 30%-t, az orszgos villamosenergia-felhasznls 40%-rt felels; korb-ban az orszgos ksznbny-szat 83%-t s a barnaszn-bnyszat 55%-t adta. Ennek megfelelen az EnergyRegion.NRW klaszteren bell nyolc hlzat (network) mkdik, a kvetkez terleteken:

i) hagyomnyos ermvi technolgik,

ii) biomassza,

iii) energiahatkony pletek,

iv) geotermikus energia,

H2 Hidrogn Hrlevl 2013/3 szeptember

Magyar Hidrogn s Tzelanyag-cella Egyeslet 4

v) fejlett (krnyezetbart) zemanyagok s motorok,

vi) napelemes technolgik,

vii) szlenergia,

viii) hidrogn s tzelanyag-cells technolgik.

Figyelemre mlt teht, hogy ppen egy ersen fosszilis enegiahordozkra pl rgiban a tradici-onlis (hagyomnyos ermvek) mellett meg tudnak jelenni az j (szl-, napenergia) s a mg jabb tech-nolgik is. Utbbi kategriba soroljuk a fent viii) pontknt emltett HTC technolgikat is. St, a Fuel Cell & Hydrogen Network NRW sajt cljait a k-vetkezk szerint fogalmazza meg:

j ipari szektor ltrehozsa megfelel pilot- s demo projektek megvalstsval, s marketing munkval,

a tzelanyag-cellk s a hozzjuk kapcsold komponensek fejlesztsnek tmogatsa,

fenntarthat hidrogn infrastruktra ltrehozsa, amely hosszabb tvon els sorban a megjul energiaforrsokra tmaszkodik,

szak-Rajna-Vesztflia pozicionlsa mint nemzetkzileg is elismert kzpontja a hidrogn s tzelanyag-cells technolgiknak.

A HTC Network szmos taggal rendelkezik: az sszesen 375 tag 70%-a ipari vllalatok (sok esetben KKV-k), 20%-a kutatintzetek kzl kerl ki, 10%-a pedig egyb szervezet. A tagok jelents rsze NRW szkhely, de vannak Nmetorszg ms szvetsgi tartomnyaibl is tagok, st, van nhny klfldi szkhellyel rendelkez tag is. Pillanatnyilag Eurp-ban ez a legnagyobb HTC tmakrrel foglalkoz hlzat.

szak-Rajna-Vesztflia meglv ipara is igen j ki-indulsi alapot ad ahhoz, hogy a tartomny hidro-gnrgiknt definilja, illetve ilyen irnyba fejlessze nmagt:

350 milli Nm3/v (~31.000 t/v) mennyisg hidrogn keletkezik mellktermkknt jelenleg is a tartomnyban, fknt a klr-alkli elektrolzis zemekben. Ez a hidrognmennyisg tlagos futsteljestmny mellett 260 ezer tzel-anyag-cells szemlyaut zemeltetsre lenne elg

jelenleg 240 km hossz (ipari) hidrogn vezetk-hlzat ltezik, amelyet az 1930-as vekben kezd-tek el kipteni, s amely kiindul alapknt szol-glhat a hidrogn-infrastruktra fejldshez, gy pldul a hidrogn-autplya projekthez.

Az NRW Hydrogen HyWay (azaz hidrogn -autplya) az egyik kiemelt projekt a tartomnyban, ame-lyet 2008-ban indtottak tjra. szak-Rajna-Vesztflia szvet-sgi kormnya egymaga is kzel 60 milli eurt fordtott a hidrogn infrastruktra-fejlesztsre s HTC demo projektek megvalstsra 2011-ig.

2000-tl napjainkig kb. 100 tzelanyag-cells s hidro-gn-technolgiai projekt ke-rlt megvalstsra (vagy van ppen folyamatban) ebben a tartomnyban, sszesen min-tegy 185 milli rtkben, amelyhez 110 milli tmoga-tst adott szak-Rajna-Vesztflia szvetsgi korm-nya s az EU egyttesen.

H2 Hidrogn Hrlevl 2013/3. szeptember

Magyar Hidrogn s Tzelanyag-cella Egyeslet 5

Tzelanyag-cella szerel robot a Ceramic Fuel Cells GmbH

zemben, az Obersburch Ipari Parkban (Heinsberg).

A megvalstott projektek kztt vannak tfog jellegek, mint pl. a HTC csukls s midibusz fejlesz-tse s zemeletetse, a H2 zemanyagtlt lloms, illetve vannak egy-egy rszterletre fkuszl pro-jektek is, mint pl. a 700 bar-os hidrogntrol tart-lyok fejlesztse s tesztelse, j protonvezet fejlesz-tse tzelanyag-cellkhoz, a membrn-elektrd egyttes (MEA) gyrtsor fejlesztse, stb. A projek-tek teljes listja a forrsknt megadott weboldalakon tekinthet meg.

A HTC Network klns gondot fordt az okta-tsra is, gy vrl vre megrendezik a Fuel Cell Box NRW elnevezs iskolai versenyt, amely kb. 500 kzpiskolai tanult vonz minden vben.

A tartomny trekvsei igen eredmnyesek, mivel szak-Rajna-Vesztflit ma mr a hidrogn s tze-lanyag-cells technolgia egyik fellegvraknt tart-jk szmon Eurpban. E tnyt ltszik altmasztani, hogy az utbbi vekben olyan, vezet hidrogn-technolgiai cgek telepedtek le s biztostanak munkahelyeket a tartomnyban, mint a Hydrogenics (Kanada), az IdaTech (USA) s a Ceramic Fuel Cells (Ausztrlia).

NRW mellett tbb ms nmet tartomny vagy v-ros is figyelemre mlt aktivitst folytat a hidrogn-technolgia terletn, melyekrl ksbbi lapszma-inkban adunk majd ttekintst. Szem eltt tartva ezt a tendencit s azt a tnyt, hogy Nmetorszg ha-znk legfontosabb kereskedelmi partnere, rendkvl sajnlatos, hogy Magyarorszg alig fordt figyelmet a HTC technolgikra. A szoros autipari ktelkek szempontjbl mr kzptvon is veszlyes lehet ez a folyamat. Ha megnvekszik az elektromobilits arnya, jrmpenetrcija s ebbe a nmet

Csukls autbusz tzelanyag-cells meghajtssal (hrmas

hibrid motorral) Kln kzssgi kzlekedsben.

Tzelanyag-cells midibusz a H2-tlt llomsnl (Herten).

szemllet alapjn nem csak a hlzatrl tlthet hib-rid vagy tisztn akkumultoros jrmveket sorolhat-juk, hanem a HTC jrmveket is kisebb igny lesz majd bizonyos tradicionlis alkatrszek gyrtsra. Egy HTC vagy akkumultoros autba nem kell pl. porlaszt, kuplung, sebvlt, stb. Kvetkezskpp e szerkezetek vagy rszegysgeik hazai gyrti piac-vesztst szenvedhetnek el a jvben. Ugyanakkor igaz az is, hogy az elektronikai rszegysgekre na-gyobb lesz a kereslet, de erre idben kszlni kell(ene). Forrs: www.fuelcell-nrw.de, www.hycologne.de

H2 Hidrogn Hrlevl 2013/3 szeptember

Magyar Hidrogn s Tzelanyag-cella Egyeslet 6

Biohidrogn kutatsok Szegeden (folytats az 1. oldalrl)

Azt gondoln az ember, hogy az egyszer kmiai reakcit egyszer enzim kataliztor szablyozza. Ilyen gondolatmenettel indult az a kutatsi program, amelyet mg az 1970-es vek vgn kezdtnk el az MTA Szegedi Biolgiai Kutatkzpontjban (SzBK) Bagyinka Csabval (ma az SzBK tudomnyos tancs-ad kutatja) azzal a cllal, hogy ltalnos szably-szersgeket tudjunk meg az enzimek mkdsrl. A legegyszerbb reakcit katalizl hidrogenz ku-tatsa j tletnek tnt, br akkoriban nagyon keveset lehetett tudni ezekrl az enzimekrl. Az egyre gyor-sabban fejld nemzetkzi s hazai alapkutatsok alapjn hamarosan kiderlt, hogy az egyszer fela-datot a termszet egyltaln nem egyszer felpts kataliztorral oldja meg. A hidrogenzok, ms redox folyamatokat katalizl enzimek egy rszhez hason-lan, nem csak bonyolult hromdimenzis fehrje gombolyagbl llnak. A katalitikus esemnyek a fehrjelnc zugaiban eldugott, igen rzkeny fm ionok felletn zajlanak. A fmcentrumok bonyolt-jk a helyzetet s j kutatsi kihvsokat jelentenek, hiszen a fmek nyilvnvalan csak a specilis fehrje krnyezetben kpesek a reakcit katalizlni. Teht a folyamat megrtshez nem csak az sszetett fehrje-szerkezetet, hanem a fehrje s fm centruma kztti kapcsolatot is fel kell trni.

A hidrogenzok a redox fmcentrumok alapjn hrom csoportba sorolhatk. Egyik csoportjuk csak Fe atomot tartalmaz a reakci kzpontban, igaz, ab-bl tbbet is, a msik Fe s Ni atomokbl pl fel, de talltak olyan hidrogenzt is, amelyik vasat ugyan tartalmaz, de az nem redox aktv, azaz a vas nem vesz rszt a reakciban. A szerkezeti klnbsgek eltr mkdst eredmnyeznek: a csak-Fe hidrogenzok igen ers H2 termel aktivitssal ren-delkeznek, de borzaszt knnyen elvesztik aktv trszerkezetket, a Ni-Fe enzimek pedig inkbb a H2 bontsi irnyt preferljk az l baktriumban, viszont nem inaktivldnak olyan gyorsan, mint csak-Fe trsaik. A H2 kpzds vagy bonts sorn az aktv centrumban lev fmek klnbz redox llapotokat vesznek fel. Ez a katalitikus folyamat rsze, amelyet spektroszkpiai mdszerekkel lehet tanulmnyozni. Az SzBK Biofizikai Intzetben, ahol szmos kivl spektroszkpiai ismeretekkel rendel-kez kutat dolgozott s dolgozik ma is, j lehetsg nylt ilyen mrsek elvgzsre. A biofizikai-biokmiai ksrletekkel prhuzamosan indultak el a

80-as vekben a molekulris biolgiai vizsglatok, amelyek risi lendletet adtak a biolgiai folyama-tok megismershez. A kis ltszm, m annl lelke-sebb szegedi csapat ebbe az irnyba is elindult, s hamarosan ez dominlta a kutatst.

A szertegaz biokmiai esemnyek tanulm-nyozshoz ltalban vlasztani kell egy viszonylag jl kezelhet rendszert, esetnkben hidrogenz en-zimet tartalmaz llnyt. Hidrogenzokra az l szervezeteknek akkor volt igazn s szleskren szksge, amikor sok H2 volt a krnyezetben. Ez a fotoszintzis megjelense eltti idkre tehet a Fld lvilgnak trtnetben, akkor a redukl lgkr-ben mg sok H2 volt, amit az llnyek hasznostani tudtak. Az let abban az idben fleg baktriumok formjban ltezett. Ezek az egyszer, si letformk ma is elterjedten kpesek a hidrogenz enzim elll-tsra, rendelkeznek az ehhez szksges informci-val, gnekkel. Ksbb, az oxidl lgkr kialakuls-val prhuzamosan mr kevsb volt szksg ezekre a kataliztorokra, a magasabb rend llnyekbl fokozatosan kiveszett ez a kpessg. A hidrogenzzal rendelkez baktriumok pedig olyan helyekre szo-rultak vissza, ahol mg anaerob krlmnyek kztt hasznostani tudjk ezt a tulajdonsgukat. Hidrogenzokat teht a baktriumok kztt kell ke-resni. A mai helyzethez hasonlan az 1980-as vek-ben is szerny volt az alapkutatsok hazai anyagi tmogatsa, ezrt tovbb szklt a kr: olyan hidrogenzzal rendelkez baktriumot kellett tallni, amely egyszeren, olcsn s viszonylag nagy tmeg-ben tenyszthet, hogy a biokmiai vizsglatokhoz kinyerjk belle az enzimet. A fotoszintetizl szer-vezetek tbbsge olcs svnyi skbl pti fel a mo-lekulit a napenergia segtsgvel. A fotoszintetizl baktriumok kztt keresglve talltunk egy olyan trzset, amelynek letrl, szoksairl ugyan nagyon keveset lehetett tudni, de meglepen stabil hidrogenzzal rendelkezett. A redox enzimek tbb-sge ppen az rzkeny fmtartalm centrum s az azt krlvev szintn nem nagyon stabil fehrje-gombolyag miatt knnyen elveszti biolgiai aktivi-tst, pldul melegtsre, vagy oxign jelenltben, mint ahogy az esetnkben is trtnt. Ezek a kls tnyezk ltalban az enzim irreverzibilis srls-hez vezetnek. Ezt elkerlend a hidrogenzokat ku-tat laboratriumokban az enzimet szobamret htszekrnyekben dideregve tiszttottk, ahol

H2 Hidrogn Hrlevl 2013/3. szeptember

Magyar Hidrogn s Tzelanyag-cella Egyeslet 7

radsul kltsges anaerob munkahelyeket kellett kialaktani. A mi hzi kedvencc ellpett baktrium trzsnk, a Thiocapsa roseopersicina hidrogenza vi-szont szobahmrskleten s levegn is csak nagyon lassan vesztette el aktivitst.

Ez felettbb kedvez tulajdonsg a kutat sz-mra s egyben izgalmas krdseket is felvet az en-zim stabilitsnak mechanizmusval kapcsolatban. Ekkoriban mr a vilg figyelme egyre erteljesebben a megjul energiahordozk fel fordult, amelyek kzl a legtisztbb, a H2 nvekv rdekldsre tart-hatott szmot. A gyakorlati hasznosts pedig stabil kataliztor nlkl nehezen kpzelhet el. Persze mindennek van rnyoldala is, a Thiocapsa sem min-den szempontbl idelis vizsglati objektum. Ezt a baktriumot az szaki-tengerben talltk meg, meg-lehetsen hvs krnyezetet ignyel, 28C felett mr nem is tud szaporodni. Kt problmt jelentett ez a tulajdonsga: egyrszt igen lass a baktrium nve-kedse, krlbell 1 ht kell egy baktriumkultra felnevelshez. Ezzel szemben a leggyakrabban hasznlt s szintn hidrogenz aktivitssal rendelke-z Escherichia coli baktriumtenyszetet elg estefel

sikernek bizonyult, a 70 rsztvev kztt ott volt a vilg sszes vezet hidrogenz s biohidrogn tud-sa, rdekfeszt eladsokban s ks estig tart ke-rekasztal beszlgetsekben osztottuk meg egymssal a legfrissebb eredmnyeket, elkpzelseket. Olyan hasznosnak talltk a rsztvevk a rendezvnyt, hogy a nhny napos program vgn elhatroztuk: 3 vente rendeznk hasonl konferencikat, aminek helysznt a felajnl intzmnyek kzl a konferen-cia utols napjn szavazssal vlasztjuk ki azta is.

A szegedi kutatsok immr elgg ers nem-zetkzi kapcsolatrendszerben intenzven folytak. Az ersd nemzetkzi elvrs a tiszta energiahor-dozk irnt megnvekedett kutatsi tmogatst is jelentett, fleg EU forrsokbl. A Thiocapsa hidrogenzt kdol gneket francia egyttmkds-ben igyekeztnk azonostani a Grenoble-i CEA-CENG kutat kzpontban. Francia kollgink egy msik fotoszintetizl baktriumban lev, szintn Ni-Fe tpus hidrogenz molekulris biolgijt vizsgltk, amely a mi hidrogenzunkhoz kpest meglehetsen oxignrzkeny volt.

elindtani s reggel mr ksz, friss kultrval dolgozhat az ember. A Thiocapsa-tenyszts msik nehzsge nyron tk-ztt ki, amikor az SzBK beton pletben gyakran 35-37 C-ra is felszkik a hmrsklet. Ettl a Thiocapsa elpusztul. A problma megoldsaknt labo-ratriumunk kapta meg az SzBK egyik els lgkondcionljt, ez a luxus akkoriban mg kapitalista cs-kevnynek szmtott.

Eredmnyeinket a nem-zetkzi hidrogenz kutat kzssg is kezdte rdekesnek tallni, ideje volt szlesebb tudomnyos kapcsolatokat kipteni. Ennek azt a kltsg-kml mdjt talltuk ki, hogy Szegeden szerveztnk egy, a hidrogenzokkal foglal-koz nemzetkzi tudomnyos konferencit 1985-ben. Az els hidrogenz konferencia nagy

bra magyarzat: A Thiocapsa roeropersicina fotoszintetizl bbor kn-baktrium hidrogenzai. A fotoszintetikus membrnt lila tglalappal jelltk. Ehhez ktdnek a HynS-isp1-isp2-L s HupSLC hidrogenzok. S az alapszer-

kezetet ad kisebb (small), L a heterodimer fehrje komplex nagyobb (large) alegysgt jelli, isp1, isp2 s C a hidrogenzok rszt kpez tovbbi polipeptid lncok. Hox1 s Hox2 a citoplazmban tallhat, az Y s H

alegysgek jellik mindkt esetben az alapszerkezetet biztost, szekvenciban konzervlt heterodimer hidrogenz polipeptideket,

az U, F s E fehrje alegysgek a sejt energiahztartsval val kapcsolatot biztostjk. Szintn a citoplazmban tallhat a nitrogn fixlst vgz

nitrogenz (N2-ase) enzim komplex.

H2 Hidrogn Hrlevl 2013/3 szeptember

Magyar Hidrogn s Tzelanyag-cella Egyeslet 8

Viszonylag gyorsan azonostottuk s megszekvenltuk a Thiocapsa hidrogenz gneket. Nagy meglepetsre azonban kiderlt, hogy az ami-nosav sorrendre lefordtott DNS szekvencia nem volt illeszthet a fehrjbl direkt mdon akkor mr is-mert rvid peptidszakasz sorrendjvel. gy derlt ki, hogy a Thiocapsa nem csak a korbban biokmiai mdszerekkel tiszttott, viszonylag stabil hidrogenzt tartalmazza, hanem a francik baktri-umnak hidrogenzhoz nagyon hasonl msikat is. Szegeden a stabil hidrogenzt tiszttottuk s jelle-meztk, Grenoble-ban pedig egy msik hidrogenz gnjeit azonostottuk. A stabil hidrogenzt ma Hyn, az instabil vltozatot Hup hidrogenznak nevezzk. Az itthon folytatd munkba ekkoriban kapcsol-dott be Rkhely Gbor (ma a Szegedi Tudomny-egyetem (SzTE) Biotechnolgiai Tanszknek tan-szkvezet egyetemi docense). 1995-ben a csoport vezetjt meghvtk az SzTE Biotechnolgiai Tan-szknek vezetsre, ekkor a nvekv ltszm s egyre tbb fiatalt vonz csapat nagy rsze az egye-temhez kerlt, de megtartottuk a laboratriumunkat s a j kapcsolatot az SzBK-val. Hamarosan megtall-tuk a Hyn hidrogenz gnjeit is, st mg hrom hidrogenzt kdol gncsaldot azonostottunk, amelyek kzl kt gntermk biolgiailag aktvnak bizonyult. Ezek a Hox1 s Hox2 nevet kaptk. A tel-jesen ms megfontolsok alapjn vlasztott modell mikroba egyre rdekesebb krdseket vetett fel. Mi-lyen anyagcsere-folyamatokhoz kapcsoldnak az egyes hidrogenzok s hogyan? Miben trnek el egymstl a mkds s H2 termels tern? Mirt van szksge egy parnyi baktriumnak 4 klnb-z felpts enzimre, amelyek mind ugyanazt a reakcit katalizljk? Megjegyzend, hogy ma egyet-len msik baktriumrl tudjuk, hogy 4 hidrogenzt kpes ellltani, ez a mr emltett E. coli, de szmos plda van arra, hogy egy mikroba egynl tbb hidrogenzt tartalmaz. Tovbb sznesti a kpet, hogy a Thiocapsa a lgkri nitrogn megktsre is kpes, a folyamatot katalizl nitrogenz enzim mel-lktermkknt jelents mennyisg H2-t termel. A tbb vtizedes kutats sok j ismeretet trt fel, de legalbb annyi megvlaszolatlan krds maradt. Megtudtuk, hogy a Hyn s Hup hidrogenzok a fo-toszintetikus membrnhoz kapcsoltan vannak jelen a sejtben, a Hox1 s Hox2 pedig a citoplazmban tall-hat. A stabil Hyn enzim az l sejtben elssorban a H2 felvtel irnyban aktv, br az izollt enzim ha-sonlan mkdik mindkt irnyban.

Az in vivo H2 termels zmt a Hox1 adja, ez nagyon aktv H2 termel, de rettenten rzkeny fehrje. Az sszes Thiocapsa hidrogenz a Ni-Fe csaldba tarto-zik, amelyeknek jellemz alapvza kt polipeptid lncbl tekeredik fel, viszont mindegyik enzimnk tartalmaz tovbbi, egymstl eltr polipeptid ln-cokat is. Az eltr tulajdonsgokban valsznleg ezeknek a fehrje alegysgeknek is fontos szerepe van. A Ni-Fe centrumok hasonl mdon kapcsold-nak a fehrjhez. A fmcentrumok sszeszerelse s a fehrjeszerkezetbe trtn beptse nmagban is meglehetsen bonyolult folyamat. Az egyes elemi lpseket megfelel clszerszmok, kisegt fehr-jk vgzik, amelyeknek a mkdst trben s id-ben sszehangoltan kell megszervezni, klnben ez a molekulris szerelmhely hibs termket eredm-nyez. Egyes kisegt fehrjk rszt vesznek az sszes hidrogenz sszeszerelsben, ms rsz-funkcikhoz mindegyik enzimnek kln kisegt fehrjre van szksge. Minden Thiocapsa hidrogenz rendelkezik olyan tulajdonsgokkal, amelyek elnysek egy nagy aktivitssal rendelkez, stabil ipari kataliztor szem-pontjbl, de a termszetes enzimek egyike sem al-kalmas ilyen hasznlatra. Sokat tudunk rluk, de mg messze vagyunk attl, hogy az idelis hidrogenzt ellltsuk.

A hidrogenzokkal kapcsolatos kutatsok fo-kozatosan diverzifikldtak. Vizsglunk ms hidrogenzokat, fleg termofil s hipertermofil tr-zsekbl. A heterotrf mikrobk kztt szmos olyan tallhat, amelyek klnfle szerves anyagokat (pl-dul papripari hulladk, egyb lignocellulzban gazdag anyagok vagy fehrjben gazdag hullad-kok, mint a toll s a szr) tudnak hasz-nostani H2 termels mellett vagy akr sajt tartalk tpanyagaikbl kpesek jelents mennyisg H2t ellltani. Az is kiderlt, hogy ms energiatermel biolgiai folyamatokban is fontos szerepet jtszik a H2.

Ilyen pldul a biogz kpzdshez vezet, nagyon sszetett mikrobiolgiai reakcisor, ahol az egsz folyamat sebessgnek meghatrozsa szem-pontjbl a H2 koncentrci az egyik dnt tnyez. A megfelelen megvlasztott hidrogntermel

H2 Hidrogn Hrlevl 2013/3. szeptember

Magyar Hidrogn s Tzelanyag-cella Egyeslet 9

baktrium hozzadsakor megn a biogz termels sebessge, ami nyilvnval gazdasgi elnyt jelent. A biogz biotechnolgival kapcsolatos kutats napja-inkra mr nll terlett ntte ki magt Szegeden.

2010-ben Svdorszgban tartottk a 9. Nemzet-kzi Hidrogenz Konferencit. A rsztvevk egyhangan elfogadtk, hogy a 10., jubileumi rendezvny ltogasson vissza Szegedre. 2013 jliu-sban a hidrogenz s biolgiai H2 termels 130 jeles szakembere vett rszt a rendezvnyen a vilg min-den tjrl. A konferencit az els ilyen tancskozs helysznn, az SzBK-ban tartottuk. rdekessg volt, hogy akadtak olyan rsztvevk is, akik mind a 9 ko-rbbi konferencin is ott voltak. A krlmnyek jelentsen vltoztak az elmlt csaknem 30 vben

(nem tartottuk be mindig a 3 ves szablyt), de az eladk ugyanolyan lelkesedssel szmoltak be kiemelked eredmnyeikrl. Az utbbi nhny alka-lomhoz hasonlan a spektroszkpusok, molekulris biolgusok, biokmikusok s mikrobiolgusok mellett helyet kaptak a koordincis kmival foglalkoz szakemberek is, akik modell vegyletek-kel igyekeznek lemsolni a hidrogenzok aktv cent-rumt, vagy j, szintetikus kataliztorokkal helyette-steni az enzimek funkciit. A kvetkez konferencia 2016-ban lesz, Franciaorszgban.

Prof. Dr. Kovcs L. Kornl, egyetemi tanr

SzTE TTIK Biotechnolgiai Tanszk;

tudomnyos tancsad MTA SzBK Biofizikai Intzet

10 MW TC az Apple egyik adatkzpontjban

Az Apple Maiden-ben (szak-Karolina llamban) tallhat egyik adatkzpontja rendkvli mennyis-g megjul energit s MW lptk tzelanyag-cells rendszert alkalmaz. A ltestmnyben mr a kezdetektl az energiahatkonysgot lltottk a kzppontba, ezrt az adatkzpont elnyerte a LEED platina szint tanstvnyt a U.S. Green Building Council-tl (az USA Zld ptszeti Tancstl).

2012-ben fejeztk be az adatkzpont mell tele-ptett, 20 MW teljestmny napelemes rendszer ptst, amely 42 milli kWh/v villamos energit szolgltat. A msodik, szintn 20 MW teljestmny napelemes rendszer ptse jelenleg, 2013-ban zajlik, s az v vgre befejezdik. Emellett egy 10 MW teljestmny, tzelanyag-cells rendszert is teleptettek az adatkzpont energiaelltsra, amely biogzzal zemel

s 83 milli kWh/v villamos energit szolgltat, f-knt az alapterhels (24/7 rs jelleg) kiszolglsra. Az Apple ezltal 167 milli kWh megjul energia (on-site) hasznostsra kpes, amely kzel 17.600 hztarts ves energiaignynek felel meg.

Megjegyzs: az ilyen jelleg rvid hreket nem tit-

koltan annak demonstrlsra mutatjuk be, hogy a

tzelanyag-cells technolgikat, nem csak zld szeml-

letmd mellett elktelezett, ksrletez, marginlis

jelentsg cgek alkalmazzk, hanem pldul Fortune 500

vllalatok is. A pldnkban szerepl Apple a Fortune 500

lista 17. helyn ll, s tevkenysge sorn alapvet

fontossg, hogy nagy biztonsggal rendelkezsre lljon a

villamos energia. Ha egy ilyen cg a TC-s technolgia

mellett teszi le a vokst, akkor azt jelzs rtknek tekint-

hetjk.

Forrs: www.apple.com/environment/renewable-energy/

HTC targonck: egy bztatan fejld korai piac

Hrlevelnk jniusi szmban mr beszmoltunk arrl, hogy a BMW egyik kaliforniai zeme egyazon telephelyn 230(!) HTC targonct zemeltet, amelye-ket nyolc telephelyi hidrogntlt szolgl ki.

Ez nem egyetlen elszigetelt plda s ma mr l-talnosan rvnyes megllapts, hogy a targonck s ms anyagmozgat gpek a HTC technolgik egyik szak-Amerikban mr meglehetsen fejlett korai piaca. Ezt a tendencit tmasztja al az a

H2 Hidrogn Hrlevl 2013/3 szeptember

Magyar Hidrogn s Tzelanyag-cella Egyeslet 10

friss hr is, hogy a Mercedes (Mercedes-Benz US In-ternational Inc., MBUSI) 123 darab hidrogn tzel-anyag-cells (GenDrive) meghajt rendszert rendelt meg a Plug Power cgtl, melyeket a Tuscaloosa-i (Alabamban tallhat) logisztikai telephelyn fog hasznlni, targonck zemeltetsre. A tavalyi v folyamn mr megrendeltek 72 ilyen egysget s azokat is targonck zemeltetsre al-kalmazzk. Az j, 123 darabos HTC targonca flotta pedig ez v harmadik negyedvben kezdi meg m-kdst. Ezen a telephelyen teht sszesen kzel 200 HTC targonca mkdik majd, a kapcsold sajt telephelyi tltllomsokkal egytt, helyettestve a korbbi, savas lom-akkumultoros technolgit.

Eurpa lemaradsa a HTC targonck s anyag-mozgat gpek terletn sajnos szmottev az szak-amerikai eredmnyekhez kpest, azonban

Eurpban is kezdenek megjelenni az ilyen tpus projektek. Az egyik legjelentsebb HTC targonca projekt az IKEA egyik franciaorszgi - Lyon mellett tallhat - logisztikai kzpontjban valsul meg, ahol az Air Liquide cg egy hidrogn zemanyagtlt llomst teleptett, amely ~20 db hidrogn tzel-anyag-cells targonct szolgl ki. A targonck tze-lanyag-cells meghajtst a HyPulsion szolgltatja, amely az Air Liquide s a Plug Power cgek kzs vllalata. A mr tbbszr emltett Hidrogn s Tze-lanyag-cella Kzs Vllalkozs (HFC JU) termsze-tesen a HTC technolgin alapul anyagmozgats terletn is tmogat egyelre csak kis lptk demo projektet, amellyel kapcsolatosan informci itt rhet el: www.hylift-demo.eu

Forrs: Fuel Cell Today, 2013.08.20.

Kp forrsa: Air Liquide sajtkzlemny

Tzelanyag-cella bemutat Obama elnk rszre Stockholmban

Szeptember 4-n, Barack Obama elnk hivatalos ltogatst tett Svdorszgban, s ennek keretben a Kirlyi Technolgiai Intzetbe (KTH, Royal Institute of Technology) is elltogatott. Ltogatsa alkalmbl az egyetem kutati a svd tzelanyag-cells technol-gikat vlasztottk bemutatsra, mint a legkivlbb

svd "zld-innovcis" eredmnyt.

A kutatk bemutattk az elnknek a PowerCell s a myFC cgek tzelanyag-cellit. Megjegyzend, hogy a myFC a KTH spin-off cge. Bemutatsra ke-rlt mg az egyetemistk ltal ptett hidrogn meg-hajts tzelanyag-cells aut is, amellyel a Shell Eco Marathon versenyen kvnnak indulni. A ltoga-tst lnk mdia rdeklds ksrte (napilapok, TV s rdi), gy Gran Lindbergh az elektrokmia profesz-szora szmos interjt adott e mdiumok szmra. Lindbergh professzor, mint a "Hydrogen Sweden" szervezet elnke kpviseli Svdorszgot az Eurpai Hidrogn Szvetsg (EHA) igazgattancsban. A tzelanyag-cells prezentcin kvl egy vztisztt rendszer s egy fejlett, hibrid buszmotor is bemuta-tsra kerlt, mint zld innovcik.

Forrs: http://www.kth.se/en/aktuellt/nyheter/kth-forskarna-som-fick-traffa-barack-obama-1.411383

Konferencia ajnl 2013 Hydrogen & Fuel Cells Energy Summit Helyszn: Berlin. Idpont: oktber 30-31. A konferencia fbb tmi: - jogszablyi, szakmapolitikai s biztonsg-technikai helyzet, - globlis piaci ttekints, elemzsek, - HTC technolgik pnzgyi megvalsthatsga,

- hidrogn elllts, trols s szllts, - esettanulmnyok: a technolgia terjedse, - technolgiai esettanulmnyok, - tzelanyag-cells jrmvek piacra lpse: mtosz

vagy valsg? - infrastruktra: fejleszts s kihvsok.

www.wplgroup.com/aci/conferences/eu-ehf1.asp