Hidrojen yakıtlı araçların enerji tüketimi hibrit araçlara göre daha fazla ... Yakıtlı elektrikli araçlar geliştirmeye aldık mı?
Yeryüzündeki kirletici emisyonların teknolojik ilerlemesinden, gelecekte sıfır emisyona ulaşan arabaların elektrik motorları tarafından çalıştırılacağı ve bu motorları çalıştırma gücünün iki rakip teknolojiden geleceği görülebilir: büyük kapasiteli piller veya hidrojen yakıt hücreleri.
Bu nedenle hangi teknolojinin daha üstün, hangi teknolojinin en düşük karbon emisyonuna sahip olduğu ve hangi teknolojinin kitlesel tüketiciler için daha çekici olduğu tartışmaları kısa sürede bitmeyecek ve kesin sonuçlar çıkmayacaktır.
1. Yakıt hücreli araçların olağanüstü bir teknolojik başarı olduğuna hiç şüphe yok
Şu anda küresel pazarda bulunan birkaç yakıt hücreli araç arasında enerji açısından en verimli iki araç, 68 ve 67 mpge (galon başına mil eşdeğeri (mpge)) olan Honda Clarity yakıt hücresi ve Toyota Mirai'dir, bu da aracın bir galon benzinle aynı enerjiyi kullandığı anlamına gelir. Kat edilen mesafe).
2015 Hyundai Tucson yakıt hücresi, 2016 Toyota Mirai hidrojen yakıt istasyonu
2. Hidrojen ister fosil enerji ister yenilenebilir enerji olsun, enerji kaynaklarını israf eder mi?
Ancak MPGE derecesi, benzinli araçların derecelendirmesiyle doğrudan karşılaştırılmamalıdır, çünkü benzinden farklı olarak, hidrojen üretmek için gereken enerji, hidrojen üretiminde bulunan enerjinin iki katıdır. Amerika Birleşik Devletleri'nde kullanılan hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının izleme verilerine göre, ister suyun elektroliziyle hidrojen üretimi, ister buhar dönüşümü olsun, hidrojen üretimi enerji kaynaklarını boşa harcıyor.
Ek olarak, bu iki teknoloji yaklaşık bir asırdır endüstriyel ölçekte uygulandığından ve verimlilikleri fizik yasalarıyla sınırlı olduğundan, bu sayıların önemli ölçüde değişmesi olası değildir.
Ek olarak, gerçek yakıt hücreleri yaklaşık% 50 verimlilikle çalıştığından, yakıt hücreli araçları sürmek için ilk enerjinin (fosil veya yenilenebilir enerji) yalnızca dörtte biri kullanılabilirken, halen mevcut olan ilk elektrik enerjisinin% 80'inden fazlası kullanılabilir. Elektrikli araçları sürmek için. Sonuç olarak, Honda Clarity yakıt hücresi, elektrikli araçların (örneğin, 2017 Chevrolet Bolt EV) mil başına üç katından fazla güç tüketiyor.
Bu nedenle, bazı insanlar gelecekteki ulaşımın yenilenebilir enerji üretiminden üretilen hidrojene dayalı olacağı fikrinin tamamen gerçekçi olmadığını kanıtladı.Örnek olarak ABD'yi alın.Bu, ABD'nin toplam elektrik üretimini ikiye katlamasını ve rüzgar ve güneş enerjisi üretimini 1.500'e kadar artırmasını gerektirecek. %, ülkenin elektrik dağıtım ağının buna göre yükseltilmesi gerekecek.
Elektriğin dörtte üçünün hidrojen biçiminde depolandığı göz önüne alındığında, kesintili olarak üretilen rüzgar veya güneş enerjisini depolamak için hidrojeni kullanma önerisi de gerçekçi olmayabilir. Sonuç olarak, gelecekteki güç yapısındaki yenilenebilir enerjinin oranı ne olursa olsun, hidrojen yakıt hücreli araçlar üreterek çoğunu boşa harcamak anlamsızdır.
3. Yakıt hücreli araçlar daha fazla sera gazı emisyonu üretir mi?
Yakıt hücreli araçlar, tedarik tarafından uygulama tarafına kadar daha yüksek enerji tüketimi nedeniyle şu anda diğer güç sistemi teknolojilerine göre daha fazla sera gazı emisyonu üretmektedir. Emisyonlar, hidrojen üretim tesislerinden veya doğal gaz kullanan elektrik santrallerinden gelir ve çevre üzerindeki etkileri aynıdır.
Kaliforniya, ABD'deki hidrojen yakıt istasyonlarından sera gazı üretiminin tahmini, nispeten düşük karbonlu (veya 'temiz') California şebekesinden üretilen doğal gaz veya hidrojenle çalışan şeffaf yakıt hücrelerinin, Toyota Prius veya Honda Accord hibritlerinden daha fazla sera gazı emisyonu ürettiğini göstermektedir. % 80 daha fazla güçlü araba (hibrit bir orta boy araba).
Daha da önemlisi, bu hidrojen şeffaflığının ürettiği sera gazı, elektrikli araçların (Chevrolet Volt plug-in hibrid gibi) üç katından fazladır.
Karşılaştırma tablosu, fosil yakıtların kullanımından veya elektrik üretiminden kaynaklanan resmi sera gazı emisyon tahminlerine dayanmaktadır.
4. Yüksek yakıt maliyeti
Toyota'nın kıdemli başkan yardımcısı Bob Carter, bir Toyota Mirai kullanmanın ucuz olmadığını itiraf etti. Tahmini 300 mil başına 50 dolar, bu da Prius'un iki katı veya elektrikli araçların dört katı. Bir diğer ciddi engel de hidrojen yakıt istasyonlarının yüksek kurulum maliyetidir.Kamu fonlarının desteği olmadan bu hiç mümkün olmayabilir.Örneğin, Toyota'nın Kaliforniya'daki yedi yeni hidrojen yakıt ikmal istasyonu 28 milyon ABD dolarına mal olacak. Kaliforniya hükümeti toplamın% 60'ını ödeyecek.
Bu hidrojen yakıt ikmal istasyonları günün her saati çalışır ve her güç istasyonu günde 300 hidrojen araç için yakıt sağlayabilir. Kaliforniya'nın, Kaliforniya yollarındaki tüm arabaların sadece% 0.1'i olan 30.000 yakıt hücreli aracı destekleyebilen 100 hidrojen istasyonu hedefine ulaşmak için 2024 yılına kadar 200 milyon dolar harcaması bekleniyor.
5. Yakıt hücreleriyle karşılaştırıldığında, plug-in hibrit araçlar daha mı umut verici?
Amerika Birleşik Devletleri'nde, yeni altyapının tüm engelleri ve ihtiyaçları göz önüne alındığında (tahmini maliyet 400 milyar ABD dolarına kadar), yakıt hücreli araçların ABD petrol tüketimi üzerinde çok az etkisi var gibi görünüyor. Akülü arabaların yakıt tüketimini azaltma konusunda daha gerçekçi potansiyeli var. Ortalama günlük sürüş mesafesi 30 mildir ve bu, yeni elektrikli araçların sürüş menzili ile tamamen uyumludur.
Yeni plug-in hibrit araç 30 mil veya daha fazla pil menziline sahip, işe gidip gelirken kullanılan benzinin çoğunu ortadan kaldırabilir ve uzun mesafeli sürüş için hibrit araç kadar verimli çalışabilir.
Elektrikli araçların mil başına yakıt maliyeti diğer herhangi bir modelden çok daha düşük olduğu için, hükümet sübvansiyonlarından bağımsız olarak paylaşılabilir, ki bu çoğunlukla geleneksel hibrit araçlarda olduğu gibi. Amerika Birleşik Devletleri'nde, plug-in hibritler şu anda tüm yeni otomobil satışlarının% 1'ini oluşturuyor, ancak pazarın% 2'sini oluşturan geleneksel hibritlerle karşılaştırıldığında, plug-in hibritler daha fazla benzin tasarrufu sağladı.
