Mașinile cu hidrogen explicate: pile de combustibil, eficiență și emisii zero
Lansarea vehiculelor este îngreunată de lipsa infrastructurii tehnologice
Toyota Mirai 2019
FREDERIC J. BROWN/AFP prin Getty Images
Când secretarul de afaceri Kwasi Kwarteng a dezvăluit prima strategie privind hidrogenul din Marea Britanie luna trecută, el a spus că combustibilul are potențialul de a transforma modul în care ne alimentăm viețile.
O astfel de transformare este deja văzută în automobilism. De departe ca Al doilea razboi mondial , tehnicienii au folosit hidrogen gazos pentru a alimenta vehiculele ca o alternativă mai curată la benzină.
Interesul și investițiile în tehnologia hidrogenului pentru utilizare în mașini au crescut semnificativ începând cu anii 1990. Și, având în vedere că guvernul a confirmat că vânzările de mașini noi pe benzină și diesel vor fi interzise în Regatul Unit începând cu 2030, urmează să vină fonduri suplimentare.
Tehnologia
Mașinile alimentate cu hidrogen nu conțin motoare cu ardere. În schimb, cheia unei mașini cu hidrogen este pila de combustibil, a spus Conducerea electrică .
Gazul intră în celula de combustie dintr-un rezervor și se amestecă cu oxigenul pentru a crea apă într-o reacție chimică care generează electricitate care este folosită pentru a alimenta motoarele care antrenează roțile, a explicat. Hub de hidrogen , o comunitate condusă de industrie de părți interesate din lanțul de aprovizionare cu hidrogen și celule de combustibil. Rezervoarele cu hidrogen sunt alimentate printr-un proces care este aproape la fel ca în cazul unei mașini pe benzină sau diesel, a adăugat grupul.
Hidrogen vs. mașini electrice
Amprentele de carbon ale vehiculelor alimentate cu hidrogen și electrice sunt similare, dar primele pot călători mult mai departe fără a fi nevoie să realimenteze - și atunci când o fac, procesul durează mai degrabă minute decât ore, a spus Driving Electric.
Cu toate acestea, primul argument al scepticilor împotriva vehiculelor cu hidrogen este eficiența, a spus Auto Express. Pentru a crea hidrogen pentru a fi folosit în celulele electrice, electricitatea este convertită în gaz, de obicei prin electroliză - un proces în care se pierde aproximativ 25% din sursa de energie, potrivit Tom Baxter, lector de inginerie chimică la Universitatea Aberdeen.
Hidrogenul rezultat este apoi comprimat, răcit și transportat la o stație de alimentare cu hidrogen, care pierde aproximativ încă 10%, a explicat Baxter într-un articol despre Conversatia . Iar odată în interiorul vehiculului, încă 25% din sursa de energie se pierde în transformarea hidrogenului înapoi în electricitate și utilizarea acestuia pentru a alimenta motorul, a scris el.
Conform calculelor lui Baxter, doar 38% din energia inițială, sau 38 de wați din 100, în acest proces fir la gaz la fir este în cele din urmă utilizată. Prin comparație, mașinile electrice sunt aproape de două ori mai eficiente, folosind aproximativ 80 din fiecare 100 de wați din energia inițială.
De asemenea, șefii din industria auto s-au aliniat pentru a turna apă rece în speranțele pentru lansarea în masă a vehiculelor cu celule de combustibil cu hidrogen, a spus Timpuri financiare . Volkswagen, al doilea ca mărime din lume după vânzări, aproape că și-a abandonat planurile privind hidrogenul, relatează ziarul. Iar rivalul german Mercedes a abandonat în liniște ultimul proiect de pile de combustibil pentru mașini de pasageri anul trecut, în timp ce BMW menține doar un punct de sprijin în tehnologie.
Cu toate acestea, Toyota și Hyundai continuă să investească masiv în tehnologie, cea din urmă urmărind să reducă costul componentelor cheie ale mașinilor cu celule de combustibil cu mai mult de jumătate până în 2030.
Unitatea de investiții
În ciuda diverselor dezavantaje implicate, pentru o mobilitate cu adevărat durabilă, hidrogenul este un combustibil care nu poate fi ignorat, a spus Auto Express. Mașinile cu hidrogen produc zero emisii de carbon din evacuarea lor.
Cu toate acestea, acreditările hidrogenului ca sursă de energie curată rămân o problemă, a spus FT, care a subliniat că nu tot hidrogenul este creat egal.
Hidrogenul verde este produs folosind energie electrică din surse regenerabile de energie, în timp ce hidrogenul albastru folosește gaze naturale, cu orice emisii de carbon captate și stocate sau reutilizate.
La capătul mai dăunător al spectrului, hidrogenul gri folosește gaze naturale, dar fără a fi captate emisiile, iar hidrogenul maro este derivat din cărbunele termic. Ambele sunt comparativ mai rentabile, dar au un impact mai mare asupra mediului.
Cu toate acestea, asta nu înseamnă că vehiculele electrice se descurcă neapărat mai bine în ceea ce privește emisiile. Producția de baterii litiu-ion consumă foarte mult energie, a declarat Jon Hunt, liderul Toyota pentru comercializarea vehiculelor cu celule de combustie cu hidrogen, pentru Auto Express.
Potrivit estimărilor lui Hunt, o baterie tipică de 100 kWh va oferi o autonomie potențială de 250 de mile și, pentru a produce acea baterie, va fi nevoie de aproximativ 20 de tone de CO2.
O baterie obișnuită durează 150.000 de mile, ceea ce înseamnă aproximativ 83 g/km de CO2. Apoi, când luați în considerare încărcarea pe aceeași distanță, aceeași mașină cu baterie va furniza 124 g/km de CO2 pe durata de viață, a spus el. Prin comparație, potrivit lui Hunt, emisiile unei mașini cu hidrogen ar putea fi de până la 60 g/km.
Starea de joc
Vânzările de vehicule pe bază de hidrogen sunt în prezent mult mai scăzute decât cele ale mașinilor electrice, în parte deoarece infrastructura care să sprijine utilizarea lor pe scară largă nu există încă.
Vehiculele cu hidrogen trebuie alimentate la stații specializate, dintre care doar 11 funcționau în Marea Britanie, conform ultimelor date de la consilierii guvernamentali. Marea Britanie H2 Mobilitate . Aceasta se compară cu peste 42.000 de conectori pentru punctele de încărcare electrice înregistrate de EDF Energy .
Așadar, investițiile în infrastructura hidrogenului vor fi o parte importantă a strategiei guvernamentale privind hidrogenul.
O altă problemă cu mașinile cu hidrogen este costul. Un vehicul Hyundai Nexo pe hidrogen costă mai mult de 68.000 de lire sterline, în timp ce Toyota Mirai este mai mare de 54.000 GBP.
Costul mediu al unei mașini electrice în Marea Britanie este de 44.000 de lire sterline, iar unele au prețuri de până la 17.350 de lire sterline, potrivit site-ului financiar NimbleFins .
În prezent, mașinile cu hidrogen sunt, de asemenea, relativ scumpe de alimentat.
Cu toate acestea, în condițiile în care giganții auto, inclusiv Toyota, lucrează pentru a reduce costurile de producție a mașinilor cu hidrogen, fanii tehnologiei speră că o generație mai puțin costisitoare de vehicule noi este pe drum.
Experiență de conducere
Mirai de la Toyota este silențios și elegant de condus, a spus The Guardian Australia este Matilda Boseley. De fapt, atâta timp cât locuiești în apropierea unei stații de realimentare, experiența este uimitoare.
Acest lucru poate fi foarte mare pentru șoferii din Marea Britanie în acest moment. Totuși, a scris Scoțianul Alastair Dalton a lui, navigând de-a lungul unei ocolitoare Aberdeen în același vehicul, a fost nevoie de mulți kilometri pentru a face zgomot în indicatorul de combustibil.
Și când a trebuit să se oprească pentru a alimenta, procesul a fost simplu și rapid - deși costul combustibilului a fost o surpriză.
