هیدروژن (H2) یک سوخت جایگزین است که می تواند از منابع متنوع داخلی تولید شود. اگرچه بازار هیدروژن بهعنوان سوخت حملونقل در مراحل ابتدایی خود است، دولت و صنعت برای تولید و توزیع گاز هیدروژن پاک، مقرون به صرفه و ایمن برای استفاده گسترده در خودروهای الکتریکی سلول سوختی (FCEV) تلاش میکنند. FCEVهای سبک در حال حاضر در مقادیر محدود در بازار مصرف در مناطق محلی داخلی و سراسر جهان در دسترس هستند. این بازار همچنین برای اتوبوس ها، تجهیزات جابجایی مواد (مانند لیفتراک)، تجهیزات پشتیبانی زمینی، کامیون های سنگین و متوسط، کشتی های دریایی و کاربردهای ثابت در حال توسعه است. برای اطلاعات بیشتر، خواص سوخت و مرکز منابع تجزیه و تحلیل هیدروژن را ببینید.
هیدروژن در محیط ما فراوان است. در آب (H2O)، هیدروکربن ها (مانند متان، CH4) و سایر مواد آلی ذخیره می شود. یکی از چالش های استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت، استخراج موثر آن از این ترکیبات است.
در حال حاضر، اصلاح بخار - ترکیب بخار با دمای بالا با گاز طبیعی برای استخراج هیدروژن - اکثر هیدروژن تولید شده در ایالات متحده را تشکیل می دهد. هیدروژن همچنین می تواند از آب از طریق الکترولیز تولید شود. این انرژی بیشتر مصرف می کند، اما می توان با استفاده از انرژی های تجدید پذیر، مانند باد یا خورشید، و اجتناب از انتشارات مضر مرتبط با انواع دیگر انرژی انجام داد.
تقریباً تمام هیدروژن تولید شده در ایالات متحده در هر سال برای پالایش نفت، تصفیه فلزات، تولید کود و فرآوری مواد غذایی استفاده می شود.
اگرچه تولید هیدروژن ممکن است انتشار گازهای گلخانهای ایجاد کند که بر کیفیت هوا تأثیر میگذارد، بسته به منبع، یک FCEV که با هیدروژن کار میکند تنها بخار آب و هوای گرم را به عنوان اگزوز منتشر میکند و وسیله نقلیهای با انتشار صفر در نظر گرفته میشود. تلاش های عمده تحقیق و توسعه با هدف کاربردی ساختن این وسایل نقلیه و زیرساخت های آنها برای استفاده گسترده است. این امر منجر به عرضه خودروهای تولید سبک به مصرف کنندگان خرده فروشی و همچنین اجرای اولیه اتوبوس ها و کامیون های سنگین و متوسط در کالیفرنیا و در دسترس بودن ناوگان در ایالت های شمال شرقی شده است.
از دفتر فناوری های هیدروژن و پیل سوختی درباره هیدروژن و پیل های سوختی بیشتر بیاموزید.
هیدروژن به عنوان سوخت جایگزین
هیدروژن به عنوان سوخت جایگزین تحت قانون سیاست انرژی در سال 1992 در نظر گرفته می شود. علاقه به هیدروژن به عنوان سوخت جایگزین حمل و نقل از توانایی آن در تامین انرژی پیل های سوختی در خودروهای با آلایندگی صفر، پتانسیل آن برای تولید داخلی و زمان پر شدن سریع پیل سوختی ناشی می شود. و راندمان بالا در واقع، یک پیل سوختی همراه با یک موتور الکتریکی دو تا سه برابر کارآمدتر از یک موتور احتراق داخلی است که با بنزین کار می کند. هیدروژن همچنین می تواند به عنوان سوخت برای موتورهای احتراق داخلی عمل کند. با این حال، بر خلاف FCEV ها، این ها گازهای گلخانه ای تولید می کنند و کارایی کمتری دارند. درباره سلول های سوختی بیشتر بدانید.
انرژی موجود در 2.2 پوند (1 کیلوگرم) گاز هیدروژن تقریباً با انرژی 1 گالن (6.2 پوند، 2.8 کیلوگرم) بنزین برابر است. از آنجایی که هیدروژن چگالی انرژی حجمی پایینی دارد، برای دستیابی به محدوده رانندگی وسایل نقلیه معمولی، به عنوان گاز فشرده روی خودرو ذخیره می شود. اکثر برنامه های فعلی از مخازن فشار بالا استفاده می کنند که قادر به ذخیره هیدروژن در 5000 یا 10000 پوند بر اینچ مربع (psi) هستند. به عنوان مثال، FCEV های تولید شده توسط خودروسازان و موجود در نمایندگی ها دارای مخزن 10000 psi هستند. دیسپنسرهای خرده فروشی که بیشتر در جایگاه های مشترک بنزین قرار دارند، می توانند این مخازن را در حدود 5 دقیقه پر کنند. اتوبوس های برقی پیل سوختی در حال حاضر از مخازن 5000 psi استفاده می کنند که پر شدن آنها 10 تا 15 دقیقه طول می کشد. راههای دیگر ذخیرهسازی هیدروژن در دست توسعه است، از جمله پیوند شیمیایی هیدروژن با موادی مانند هیدرید فلز یا مواد جاذب با دمای پایین. درباره ذخیره هیدروژن بیشتر بدانید.
کالیفرنیا در ساخت ایستگاه های سوخت هیدروژن برای FCEV ها پیشتاز کشور است. از اواسط سال 2021، 47 ایستگاه خرده فروشی هیدروژن در کالیفرنیا و همچنین یک ایستگاه در هاوایی به روی عموم باز بودند و 55 ایستگاه دیگر در مراحل مختلف ساخت و ساز یا برنامه ریزی در کالیفرنیا بودند. این ایستگاه ها به بیش از 8000 FCEV خدمات رسانی می کنند. کالیفرنیا از طریق برنامه حمل و نقل پاک خود به تأمین بودجه برای ساخت زیرساخت های هیدروژنی ادامه می دهد. کمیسیون انرژی کالیفرنیا مجاز است تا سال 2023 تا 20 میلیون دلار در سال اختصاص دهد و در حال سرمایه گذاری در 100 ایستگاه عمومی اولیه برای حمایت و تشویق این وسایل نقلیه بدون آلایندگی است. علاوه بر این، 14 ایستگاه خرده فروشی برای ایالت های شمال شرقی برنامه ریزی شده است که برخی از آنها در حال حاضر به مشتریان ناوگان خدمات رسانی می کنند.
سازندگان خودرو فقط به مصرفکنندگانی که در مناطقی زندگی میکنند که ایستگاههای هیدروژن وجود دارد، FCEV ارائه میکنند. ایستگاههای غیر خردهفروشی در کالیفرنیا و سراسر کشور نیز به خدمات ناوگان FCEV از جمله اتوبوسها ادامه میدهند. مراکز توزیع متعدد از هیدروژن برای سوخت رسانی به وسایل نقلیه جابجایی مواد در عملیات عادی خود استفاده می کنند. علاوه بر این، چندین اطلاعیه در خصوص تولید خودروهای سنگین مانند کامیون های خطی که نیاز به جایگاه های سوخت رسانی با ظرفیت های بسیار بالاتر از جایگاه های سبک فعلی دارند، اعلام شده است.
:: بازدید از این مطلب : 9
|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
