Sunt vehiculele alimentate cu hidrogen o cale realistă către energie curată? Va dura ani să știi.
Cel mai abundent element din univers este văzut din ce în ce mai mult ca un răspuns la încetinirea efectelor catastrofale ale schimbărilor climatice, care au dat vina pe mașini și camioane pe gaz și diesel.
În fiecare dimineață, într-o unitate de tranzit din Canton, Ohio, mai mult de o duzină de autobuze opresc la o stație de alimentare înainte de a se întinde pe rutele lor în orașul de la sud de Cleveland.
Autobuzele – realizate de El Dorado National și deținute de Autoritatea Regională de Tranzit Stark Area – arată ca oricare altele. Dar ele reflectă avangarda unei tehnologii care ar putea juca un rol cheie în producerea unui transport inter-oraș mai curat.
În loc de motorină care poluează, un sfert din autobuzele agenției funcționează cu hidrogen. Ei nu emit altceva decât vapori de apă inofensivi.
Hidrogenul – cel mai abundent element din univers – este văzut din ce în ce mai mult, împreună cu vehiculele electrice, ca o modalitate cheie de a încetini impactul distructiv asupra mediului al celor 1,2 miliarde de vehicule ale planetei, majoritatea care ard benzină și motorină.
Producătorii de camioane mari și vehicule comerciale încep să adopte tehnologiile cu celule de combustibil cu hidrogen ca o cale de urmat. La fel și producătorii de vehicule de pasageri, avioane și trenuri.
Transportul este cel mai mare contributor al S.U.A. la schimbările climatice. De aceea, energia cu hidrogen este văzută ca o modalitate potențial importantă – nu astăzi, ci pe termen lung – de a ajuta la reducerea emisiilor de carbon.
Deocamdată, totuși, hidrogenul care este produs este în principal pentru rafinării și producția de îngrășăminte și este produs cu gaz natural sau cărbune. Acest proces poluează aerul, încălzind planeta mai degrabă decât salvând-o. Un nou studiu realizat de cercetătorii de la universitățile Cornell și Stanford a constatat că cea mai mare parte a producției de hidrogen emite dioxid de carbon, ceea ce înseamnă că transportul alimentat cu hidrogen nu poate fi considerat încă energie curată.
Cu toate acestea, susținătorii transportului alimentat cu hidrogen spun că producția de hidrogen este destinată să devină mai sigură pentru mediu. Ei au în vedere o utilizare în creștere a energiei electrice din energia eoliană și solară, care poate separa hidrogenul și oxigenul din apă. Pe măsură ce astfel de forme regenerabile de energie câștigă o utilizare mai largă, producția de hidrogen ar trebui să devină un proces mai curat și mai puțin costisitor.
În termen de trei ani, General Motors, Navistar și firma de camioane J.B. Hunt plănuiesc să construiască stații de alimentare și să conducă camioane cu hidrogen pe mai multe autostrăzi din SUA. Toyota, Kenworth și portul Los Angeles au început să testeze camioane cu hidrogen pentru a transporta mărfuri de la nave la depozite.
Volvo Trucks, Daimler Trucks AG și alți producători au anunțat, de asemenea, parteneriate, care urmăresc să ofere camioane cu emisii zero, care economisesc bani și respectă reglementări mai stricte privind poluarea.
În Germania, un tren alimentat cu hidrogen a început să funcționeze în 2018 și urmează mai multe. Airbus, cu sediul în Franța, cel mai mare producător mondial de avioane pentru avioane, ia în considerare și hidrogenul.
Combustibilul cu hidrogen este inclus în planurile președintelui Joe Biden de a reduce emisiile la jumătate până în 2030. Proiectul de lege privind infrastructura aprobat de Senat include 9 miliarde de dolari pentru cercetare pentru a reduce costul producerii hidrogenului curat și pentru centrele regionale de producție a hidrogenului.
Aproximativ 7.500 de mașini cu pile de combustibil cu hidrogen sunt pe drumuri în Statele Unite, majoritatea în California. Toyota, Honda și Hyundai produc mașinile, care au un preț cu mii mai mare decât vehiculele pe benzină. California are 45 de stații publice de alimentare cu combustibil, dintre care mai multe sunt planificate sau în construcție.
Acesta este cel mai apropiat lucru pe care l-am văzut până acum până acum de acel adevărat punct de cotitură, a spus Shawn Litster, profesor de inginerie mecanică la Universitatea Carnegie Mellon, care a studiat pilele de combustibil cu hidrogen timp de aproape două decenii.
Hidrogenul a condus unele vehicule de ani de zile. Aproximativ 35.000 de stivuitoare din Statele Unite – aproximativ 4% din totalul națiunii – sunt alimentate cu hidrogen. eu
Craig Scott, șeful de tehnologie avansată al Toyota în America de Nord, spune că compania are poate doi ani de când are un camion cu hidrogen gata de vânzare. Construirea mai multor stații de alimentare va fi crucială pentru adoptarea pe scară largă.
Kirt Conrad, directorul executiv al autorității de tranzit din Canton din 2009, spune că alte sisteme de tranzit au arătat atât de mult interes pentru tehnologie, încât SARTA își ia autobuzele prin țară pentru demonstrații. Sistemul Canton, care și-a cumpărat primele trei autobuze cu hidrogen în 2016, a adăugat încă 11 și a construit o stație de alimentare.
Am demonstrat că autobuzele noastre sunt fiabile și eficiente din punct de vedere al costurilor și, ca urmare, dărâmăm barierele care au încetinit adoptarea mai largă a tehnologiei, a spus Conrad.
Două sisteme de tranzit din California, în Oakland și Riverside County, au autobuze cu hidrogen în flotele lor.
Portul Los Angeles a început un test de hidrogen în aprilie, când primul dintre cele cinci semi-camioane cu sisteme motopropulsoare Toyota cu hidrogen a început să transporte mărfuri către depozitele din Ontario, California, la aproximativ 60 de mile distanță. Proiectul public-privat de 82,5 milioane de dolari va avea în cele din urmă 10 semi-uri.
Industria transporturilor pe distanțe lungi pare a fi cel mai bun pariu pentru adoptarea timpurie a hidrogenului. Pilele de combustie, care convertesc hidrogenul gazos în energie electrică, oferă o autonomie mai mare decât camioanele electrice cu baterie, se descurcă mai bine pe vreme rece și pot fi alimentate mult mai repede decât pot fi reîncărcate bateriile electrice. Susținătorii susțin că timpul scurt de realimentare pentru vehiculele cu hidrogen le oferă acestora un avantaj față de vehiculele electrice pentru utilizare în camioane de livrare sau taxiuri, care sunt în uz constant.
Acest avantaj a fost important pentru Green Tomato Cars, cu sediul în Londra, care folosește 60 de mașini Toyota Mirai alimentate cu celule de combustibil cu hidrogen în flota sa de 500 de mașini cu zero emisii pentru a transporta clienții corporativi. Cofondatorul Jonny Goldstone a spus că șoferii săi pot călători mai mult de 300 de mile cu un rezervor și pot alimenta în trei minute.
Deoarece câștigurile șoferilor depind de tarife, a spus Goldstone,
dacă trebuie să petreacă 40, 50 de minute, o oră, două ore cuplatând o mașină în mijlocul zilei de lucru, asta, pentru ei, pur și simplu nu este acceptabil, a spus Goldstone.
Green Tomato este printre cei mai mari operatori de vehicule cu hidrogen pe ceea ce este încă o piață mică în Europa, cu aproximativ 2.000 de mașini cu celule de combustibil, camioane de gunoi și dube de livrare.
Spre deosebire de autobuze și camioane grele, experții spun că viitorul vehiculelor de pasageri în Statele Unite stă în principal din energia electrică a bateriei, nu din hidrogen. Vehiculele complet electrice pot călători mai departe decât au nevoie majoritatea oamenilor pentru a merge cu o baterie relativ mică.
Lumea produce acum aproximativ 75 de milioane de tone de hidrogen pe an, dar cea mai mare parte provine din procese de creare a emisiilor de carbon care implică reformarea cu abur a gazelor naturale. China folosește cărbune mai poluant.
Așa-numitul hidrogen albastru, produs din gaz natural, necesită un pas suplimentar. Dioxidul de carbon emis în acest proces este trimis sub suprafața Pământului pentru stocare. Studiul de la Cornell și Stanford a constatat că fabricarea hidrogenului albastru a emis cu 20% mai mult carbon decât arderea gazului natural sau a cărbunelui pentru căldură.
De aceea, cercetătorii din industrie se concentrează pe electroliză, care utilizează electricitatea pentru a separa hidrogenul și oxigenul din apă. Hidrogenul se amestecă cu oxigenul în celula de combustibil a unui vehicul pentru a produce energie.
Cantitatea de energie electrică generată la nivel mondial de eolian și solar este în creștere, ceea ce face electroliza mai curată și mai ieftină, a declarat Joe Cargnelli, director de tehnologii cu hidrogen pentru Cummins, care produce electrolizoare și sisteme de alimentare cu celule de combustibil.
Deocamdată, costă mai mult să faci un camion cu hidrogen și să produci combustibil decât să pui pe drum un camion cu motorină. Hidrogenul costă aproximativ 13 USD pe kilogram în California, iar un kilogram poate furniza ceva mai multă energie decât un galon de motorină - care costă în jur de 3,25 USD pe galon.
Pe măsură ce extind tehnologia de producție, hidrogenul ar trebui să scadă, a spus Litster.
În timp ce un semi diesel poate costa aproximativ 150.000 de dolari, în funcție de modul în care este echipat, nu este clar cât ar costa camioanele cu celule de combustibil. Nikola, un nou producător de camioane electrice și cu pile de combustibil cu hidrogen, a estimat anul trecut că va primi aproximativ 235.000 de dolari pentru fiecare semi-hidrogen pe care îl vinde.
În cele din urmă, electricitatea curată ar putea fi folosită pentru a produce și stoca hidrogen într-o curte feroviară, unde ar putea alimenta locomotive și semi-remore, toate cu emisii zero.
Cummins prevede utilizarea pe scară largă a hidrogenului în Statele Unite. până în 2030, accelerată de reglementări mai stricte privind emisiile diesel și de cerințele guvernamentale pentru vehicule cu zero emisii.
Europa și-a stabilit obiective ambițioase de hidrogen verde menite să accelereze utilizarea acestuia.
Acest lucru va duce la deschiderea pieței și o va conduce într-un fel, a spus Cargnelli. Apoi, veți vedea alte locuri, cum ar fi America de Nord, cum să urmeze exemplul.
भाग: