Ūdeņraža automašīnas paskaidroja: degvielas šūnas, efektivitāte un nulles emisijas
Transportlīdzekļu izlaišanu apgrūtina tehnoloģiskās infrastruktūras trūkums
Toyota Mirai 2019
FREDERIC J. BROWN/AFP, izmantojot Getty Images
Kad biznesa sekretārs Kvasi Kvartens pagājušajā mēnesī atklāja Apvienotās Karalistes pirmo ūdeņraža stratēģiju, viņš teica, ka degvielai ir potenciāls pārveidot mūsu dzīves veidu.
Viena no šādām pārvērtībām jau ir vērojama autosportā. No tik tālu atpakaļ kā Otrais pasaules karš , tehniķi ir izmantojuši ūdeņraža gāzi transportlīdzekļu darbināšanai kā tīrāku alternatīvu benzīnam.
Kopš deviņdesmitajiem gadiem interese un investīcijas par ūdeņraža tehnoloģijām izmantošanai automašīnās ir ievērojami palielinājušās. Tā kā valdība ir apstiprinājusi, ka jaunu benzīna un dīzeļdegvielas automašīnu tirdzniecība Apvienotajā Karalistē tiks aizliegta no 2030. gada, ir paredzēts, ka tiks iepludināts papildu finansējums.
Tehnoloģija
Ar ūdeņradi darbināmās automašīnās nav iekšdedzes dzinēju. Tā vietā ūdeņraža automašīnas atslēga ir degvielas šūna, sacīja Elektriskā braukšana .
Gāze no tvertnes nonāk degvielas šūnā un sajaucas ar skābekli, veidojot ūdeni ķīmiskā reakcijā, kas ģenerē elektrību, ko izmanto, lai darbinātu motorus, kas dzen riteņus. Ūdeņraža centrmezgls , nozares vadīta ūdeņraža un kurināmā elementu piegādes ķēdes ieinteresēto personu kopiena. Ūdeņraža tvertnes tiek uzpildītas tādā pašā procesā kā benzīna vai dīzeļdegvielas automašīnām, piebilda grupa.
Ūdeņradis pret elektromobiļiem
Ar ūdeņradi darbināmu un elektrisko transportlīdzekļu oglekļa pēdas nospiedumi ir līdzīgi, taču pirmie var pārvietoties daudz tālāk bez nepieciešamības uzpildīt degvielu, un, kad tas notiek, process aizņem minūtes, nevis stundas, sacīja Driving Electric.
Tomēr pirmais skeptiķu arguments pret ūdeņraža transportlīdzekļiem ir efektivitāte Auto Express. Lai radītu ūdeņradi, ko izmantot enerģijas šūnās, elektroenerģiju pārvērš gāzē, parasti izmantojot elektrolīzi - procesu, kurā tiek zaudēti aptuveni 25% no avota enerģijas, norāda Aberdīnas universitātes ķīmijas inženierijas pasniedzējs Toms Baksters.
Pēc tam iegūtais ūdeņradis tiek saspiests, atdzesēts un transportēts uz ūdeņraža degvielas uzpildes staciju, kas zaudē vēl aptuveni 10%, Baksters paskaidroja rakstā par. Saruna . Viņš rakstīja, ka, nonākot transportlīdzeklī, tiek zaudēti vēl 25% no avota enerģijas, pārvēršot ūdeņradi atpakaļ elektrībā un izmantojot to dzinēja darbināšanai.
Pēc Bakstera aprēķiniem, šajā procesā no vadiem uz gāzi uz vadu galu galā tiek izmantoti tikai 38% no sākotnējās enerģijas jeb 38 vati no 100. Salīdzinājumam, elektromobiļi ir gandrīz divreiz efektīvāki, patērējot aptuveni 80 no katriem 100 vatiem sākotnējās enerģijas.
Automobiļu nozares vadītāji arī ir stājušies rindā, lai ielietu aukstu ūdeni, cerot uz ūdeņraža degvielas šūnu transportlīdzekļu masveida izplatīšanu, sacīja Financial Times . Volkswagen, pasaulē otrs lielākais pārdošanas apjoms, ir pilnībā atteicies no saviem ūdeņraža plāniem, ziņo laikraksts. Vācu konkurents Mercedes pagājušajā gadā klusi apturēja savu pēdējo vieglo automobiļu degvielas šūnu projektu, savukārt BMW saglabā tikai vienu no tehnoloģijām.
Tomēr Toyota un Hyundai turpina lielus ieguldījumus tehnoloģijās, un pēdējās mērķis ir līdz 2030. gadam samazināt degvielas elementu automašīnu galveno sastāvdaļu izmaksas vairāk nekā uz pusi.
Investīciju dzinulis
Neskatoties uz dažādajiem trūkumiem, patiesi ilgtspējīgas mobilitātes nodrošināšanai ūdeņradis ir degviela, kuru nevar ignorēt, sacīja Auto Express. Ūdeņraža automobiļi nerada nulles oglekļa emisijas no izplūdes gāzēm.
Tomēr ūdeņraža kā tīra enerģijas avota pilnvaras joprojām ir problēma, sacīja FT, kas norādīja, ka ne viss ūdeņradis tiek radīts vienāds.
Zaļo ūdeņradi ražo, izmantojot elektroenerģiju no atjaunojamiem enerģijas avotiem, savukārt zilajā ūdeņradi izmanto dabasgāzi, visas oglekļa emisijas uztverot un uzglabājot vai atkārtoti izmantojot.
Kaitīgākajā spektra galā pelēkais ūdeņradis izmanto dabasgāzi, bet netiek uztvertas emisijas, un brūnais ūdeņradis tiek iegūts no termiskām oglēm. Abi ir salīdzinoši rentablāki, taču tiem ir lielāka ietekme uz vidi.
Tomēr tas nenozīmē, ka elektriskajiem transportlīdzekļiem noteikti ir labāki rādītāji emisiju jomā. Litija jonu akumulatoru ražošana ir ļoti energoietilpīga, Džons Hants, Toyota vadošais ūdeņraža kurināmā elementu transportlīdzekļu komercializācijas jomā, pastāstīja Auto Express.
Pēc Hanta aplēsēm, tipisks 100 kWh akumulators nodrošinās 250 jūdžu iespējamo darbības rādiusu, un, lai ražotu šo akumulatoru, tas prasīs aptuveni 20 tonnas CO2.
Parastā akumulatora darbības laiks ir 150 000 jūdzes, kas atbilst aptuveni 83 g/km CO2. Pēc tam, ja ņem vērā uzlādi tādā pašā attālumā, tas pats akumulatoru automobilis savā kalpošanas laikā nodrošinās 124 g/km CO2, viņš teica. Salīdzinājumam, saskaņā ar Hanta teikto, ūdeņraža automašīnas izmešu līmenis varētu būt pat 60 g/km.
Spēles stāvoklis
Ūdeņraža transportlīdzekļu pārdošanas apjomi pašlaik ir daudz zemāki nekā elektromobiļu pārdošanas apjomi daļēji tāpēc, ka vēl nepastāv infrastruktūra, kas atbalstītu to plašu izmantošanu.
Saskaņā ar jaunākajiem valdības konsultantu datiem, ūdeņraža transportlīdzekļi ir jāuzpilda specializētās stacijās, no kurām Apvienotajā Karalistē darbojās tikai 11 UK H2 mobilitāte . Tas ir salīdzinājumā ar vairāk nekā 42 000 elektrisko uzlādes punktu savienotāju, ko reģistrējis EDF enerģija .
Tāpēc ieguldījumi ūdeņraža infrastruktūrā būs svarīga valdības ūdeņraža stratēģijas daļa.
Vēl viena problēma ar ūdeņraža automašīnām ir izmaksas. Hyundai Nexo ūdeņraža transportlīdzeklis maksā vairāk nekā £68 000, savukārt Toyota Mirai ir vairāk nekā £54 000.
Saskaņā ar finanšu vietni Apvienotajā Karalistē elektriskās automašīnas vidējās izmaksas ir 44 000 mārciņu, bet dažu cenu birkas sasniedz pat 17 350 mārciņas. NimbleFins .
Arī ūdeņraža automobiļus pašlaik ir salīdzinoši dārgi uzpildīt.
Tomēr, tā kā automobiļu giganti, tostarp Toyota, cenšas samazināt ūdeņraža automobiļu ražošanas izmaksas, šīs tehnoloģijas cienītāji cer, ka drīzumā gaidāma lētāka jaunu transportlīdzekļu paaudze.
Braukšanas pieredze
Toyota Mirai ir kluss un gluds, lai vadītu, teica The Guardian Australia Matilda Boseleja. Patiesībā, kamēr jūs dzīvojat netālu no degvielas uzpildes stacijas, pieredze ir pārsteidzoša.
Tas varētu būt ļoti svarīgi autovadītājiem Apvienotajā Karalistē. Tomēr rakstīja Skots Alastēram Daltonam, braucot pa Aberdīnas apvedceļu ar to pašu transportlīdzekli, bija vajadzīgas daudzas jūdzes, lai iespiestu degvielas mērītāju.
Un, kad viņam bija jāapstājas, lai uzpildītu degvielu, process bija vienkāršs un ātrs – lai gan degvielas izmaksas bija diezgan pārsteigums.
