Idén negyedik alkalommal rendezték meg a Bosch Budapest Innovációs Kampuszon a Kognitív Mobilitás Konferenciát, ahol nemzetközi és hazai szakértők muttatták be előadásaikban a közlekedéssel, autóiparral kapcsolatos legújabb fejlesztéseket és kutatásokat, kiemelten foglalkozva az ember-gép kapcsolat, a mesterséges intelligencia és a gépi tanulás, a fenntarthatóság, a kognitív logisztika és az energiahordozók témakörével.

“A Budapesten immáron negyedik alkalommal megrendezett Kognitív Mobilitás konferencia célja, hogy multidiszciplináris nemzetközi platformot teremtsen a közlekedési és járműmérnöki tudományok, a mesterséges intelligencia, a társadalomtudományok és a kognitív infokommunikáció vezető kutatóinak, fejlesztőinek, valamint az érintett iparágak globális szereplőinek.

Az a célunk, hogy a különféle szakterületek egymással összehangoltan, minél hatékonyabban működjenek együtt a jövő intelligens, kognitív mobilitásának fejlesztésében” - mondta el Prof. Dr. Zöldy Máté, a BME Környezetgazdaságtan és Fenntartható Fejlődés Tanszékének egyetemi tanára, a Kognitív Mobilitás 2025 konferencia elnöke a konferencia megnyitóján.

A kognitív mobilitás (CogMob), egy viszonylag friss tudományterület, aminek lényege, hogy összehozza a különböző kutatási területeket, például a szállítmányozást, a mobilitást, a járműgyártást, az ezekhez kapcsolódó társadalomtudományokat és a mesterséges intelligencia kutatásokat. A mesterséges intelligencia nagy szerepet kap a CogMob kutatásokban, hiszen az MI-rendszerek sokat segítenek az ideálisabb mobilitási megoldások kialakításában, akár az adatok gyűjtése, azok rendszerezése, a járműgyártás optimalizálása, új anyagok felfedezése, de még az infrastruktúrák működtetése révén is. A kognitív mobilitási megoldásokkal lehetővé válik többek között az élhetőbb városok kialakítása is, mivel a rendszerrel úgy lehet szervezni a forgalmat, hogy a lehető legkevesebb felesleges járműmozgásra, például parkolóhely-keresésre legyen szükség, és ha már mozog a jármű, akkor lehetőleg ne kelljen újra és újra megállni, elindulni, lassítani, gyorsítani.

“Ez pazarolja az energiát, növeli a légszennyezést, a dugókat és a balesetveszélyt. Fejlett kognitív mobilitási rendszerekkel a városokat alacsonyabb energiafogyasztás, kisebb környezetterhelés és nagyobb biztonság mellett lehet a jövőben működtetni."

- magyarázta Hanula Barna, a Széchenyi István Egyetem docense a tavalyi konferencián.

Az idei évben a fő témák között szintén helyett kapott a fenntartható városok kérdése, illetve a zöldebb közlekedés megvalósításának lehetőségei is: a fókuszban a vasúti szállítás előnyeinek és problémáinak bemutatása állt, szóba került például a pályák állapotának és rendelkezésre állásának a hálózat kapacitásának és a menetrend optimalizálásának megoldásához szükséges technológiák körvonalazása, amivel a vasút versenyképességét fenn lehetet tartani.

A környezettudatosság jegyében számos előadás elhangzott az elektromos autók témakörében is, hiszen az EV-k népszerűsége egyre növekvő tendenciát mutat szerte a világban: az Our World in Data statisztikái szerint főként Norvégiában és Kínában emelkedik élesen az újonnan eladott elektromos autók és plug-in hibridek aránya, Norvégiában 92% volt az újonnan eladott elektromos autók aránya 2024-ben, Svédországban 58%, Kínában 48%, az Európai Unióban összességében 21%.

De valóban zöldebb-e az elektromos autózás, mint a belső égésű motoros járművek használata?

Az EV-k hosszú távon mindenképpen környezetkímélő megoldásnak számítanak, de “használt autót vásárolni szinte mindig környezetkímélőbb, mint újat venni.” - mondta el a konferencián Lerchner István és Zöldy Máté, akik ezt a témát kutatják. Emellett az sem mindegy, hol használjuk az autónkat, a környezetbarát működéshez az is kulcsfontosságú, hogy a töltéshez szükséges áram előállítása ne járjon magas szén-dioxid-kibocsátással, hanem például a megújuló energiaforrások bevonásával történjen.

Az elektromos autózás környezeti terhelésének csökkentését segítené elő az is, ha az EV (és sok más modern technológiák) gyártásához szükséges ritkaföldfémeket valamilyen más alternatívával tudnák kiváltani a gyártók, mivel a ritkaföldfémek alkalmazása több problémát is felvet.

“A kibocsátás-csökkentési célok elérését célzó, alacsony szén-dioxid-kibocsátású energia globális fejlesztésében az ásványi anyagokat az energiaátmenet "vitaminjainak" tekintik.

A nyersanyagok kritikus volta közös kihívássá vált a fosszilis energiahordozókról az alacsony szén-dioxid-kibocsátású energiára való átállás megtervezésében. Az elmúlt évtizedben számos ország állított össze kritikus nyersanyagokra vonatkozó listákat, beleértve azokat az ásványokat is, amelyek létfontosságúak az alacsony szén-dioxid-kibocsátású energia fejlesztéséhez. Ezek között az ásványok között kiemelt figyelmet kaptak a ritkaföldfémek. A ritkaföldfémek (REE-k) 17 kémiai elemből álló csoportot alkotnak, beleértve 15 lantanoidot (lantán, cérium, prazeodímium, neodímium, prometium, szamárium, európium, gadolínium, terbiumm, diszprózium, holmium, erbium, túlium, itterbium, lutécium), valamint a szkandiumot és az ittriumot.[...]

A ritkaföldfémek iránti érdeklődés egyre növekszik, mivel számos fejlett technológiában alkalmazzák őket, különösen az alacsony szén-dioxid-kibocsátású technológiákban - elsősorban szélturbina-generátorokban és elektromos járművek motorjaiban.”

- írják francia kutatók 2023-ban megjelent tanulmányukban.

A ritkaföldfémek azonban hiába az “energiaátmenet vitaminjai”, a hozzáférésük korlátozott, és a legfőbb előállítást főként Kína végzi, bár kezdenek más országok is felzárkózni. A ritkaföldfémek valójában egyáltalán nem ritkák, viszont a felhasználásukat nehezíti, hogy nem “tiszta fém” formájában fordulnak elő, hanem csak nyomokban, alacsony koncentrációban, ezért a kitermelésük, tisztításuk és a végső, használható anyag előállítása nem éppen környezetkímélő módon zajlik. Az elektromos autók motorjaiban a neodímiumot, a diszpróziumot és a terbiumot előszeretettel használják, mert ezek az elemek szupererős mágnesként működnek, de a kitermelés nehézségei, és Kína dominanciája a területen sokak számára kihívást jelent, és a gyártók más megoldások után is aktívan érdeklődnek - annak ellenére, hogy egyelőre még jelentős mértékben az állandó mágneses szinkronmotorok és az axiális fluxusmotorok (a két motortípus, amihez alapvető a ritkaföldfém) vezetik a piacot: a Visual Capitalist adatai alapján 2024-ben ez a két típus adta az EV-motorok piacának 86%-át.

Az autógyártók számára alkatrészeket és technológiát biztosító vállalatok között a Bosch is kutatja a ritkaföldfémek nélküli lehetőségeket: a cég már 2022-ben megkezdte együttműködését az IBM-mel, amelynek értelmében az IBM kvantumszámítógép használják az alternatív anyagok feltérképezésére. A kvantumszimulációk segítségével sokkal gyorsabban lehet a különféle anyagváltozatokat vizsgálni, és a Bosch már egy évtizeden belül eredményeket remél.

“A technológia a megvalósulás küszöbén áll.”

- mondta el Stefan Hartung 2022-ben.

A Kognitív Mobilitás Konferencián a Bosch magyarországi szakértői, Vajsz Tibor és munkatársai, köztük Dr. Szászi István mutatták be azokat a kutatásokat és szimulációs vizsgálatokat, amelyek szintén ezzel a témakörrel foglalkoznak, és amelyek révén egyszer majd lehetővé válhat, hogy a jövő elektromos hajtásrendszereiben a ritkaföldfémek teljes mértékben kiválthatóak legyenek más összetevőkkel. Az eredmények még nem ígérik, hogy a megoldás kulcsa már holnap a mérnökök kezében lesz, de segítenek abban, hogy előbb-utóbb, a jövőben magas hatásfokú és költséghatékonyan előállítható, új típusú meghajtások jöhessenek létre, amelyek “vonzó alternatívát kínálhatnak a jövő elektromos járművei számára” - a Bosch szerint.

A megoldáson persze nem csak a Bosch, hanem más cégek is dolgoznak, többek között a brit Advanced Electric Machines (AEM) is, amely az általa irányított SSRD (Scaled-up Innovative Motor Production for Lower Environmental Effect) projekt keretében kutatja a következő generációs meghajtásokat. Az SSRD az állandó mágneses motor helyettesítésére szolgál, és nem igényel sem ritkaföldfémeket, sem réztekercseket a működéshez.

(Fotó: Bosch, AEM, Wikimedia Commons, CHUTTERSNAP/Unsplash)