سوخت های هیدروژن در عکس انرژی از قطار آلمانی به اتوبوس های کره جنوبی می آید

سوخت های هیدروژن در عکس انرژی از قطار آلمانی به اتوبوس های کره جنوبی می آید

به عنوان قیمت انرژی تجدید پذیر و تکنولوژی ذخیره سازی بالغ، سوخت هیدروژن توجه تازه ای را به خود جلب می کند.

جورگو Chatzimarkakis سوخت ماشین سلول سوخت هیدروژن خود را در یکی از سوختن سوخت ایستگاه های سوخت گیری 50 به علاوه پراکنده در اطراف آلمان زمانی که یک راننده تسلا، که ماشین خود را شارژ کرد، نزدیک شد.

این مرد هیجان زده بود تا یک خودروی هیدروژنی را در عمل ببیند و سوالاتی را پر کرد. Chatzimarkakis، دبیر کل هیدروژن اروپا، خوشحال بود که به آنها پاسخ دهد، و دو نفر برای چندین دقیقه صحبت کردند.

اما پس از آن، ماشین هیدروژن به طور کامل سوخت گیری شد، در حالی که راننده تسلا هنوز با صبر و شکیبایی در انتظار بود.

Chatzimarkakis می گوید: "این واقعیت است. "امروزه ایستگاه های سوخت گیری آماده هستند، ماشین آماده است، من می توانم سفر خود را از سوئیس به دانمارک و بدون هیچ مشکلی به نروژ برنامه ریزی کنم."

چشم انداز دنیای سوخت هیدروژن تقریبا ناپایدار است Wile E. Coyote. ژنتیک انگلیس JB Haldane در 1923 تصور می کند شبکه هیدروژن تولید کننده آسیاب های بادی قدرت بریتانیا، اما هیچ چیز از آن آمد. در 1970، جان کریز، الکتریک کارشناسی آفریقای جنوبی، ابتدا در یک سخنرانی از اصطلاح "اقتصاد هیدروژن" استفاده کرد و بعدا منتشر شد یک کتاب که نشان می دهد چه چیزی ممکن است یک جهان خورشیدی با هیدروژن طراحی شده باشد. اما دوباره هیچ چیز تغییر نکرده. جرمی ریفکین، نظریه پرداز اقتصادی و اجتماعی آمریکا، در 2002 ادعا کرد که هیدروژن میتواند از نفت به دست آورد و این آینده انرژی در سلول های سوخت هیدروژنی تامین می شود.

Chatzimarkakis می گوید صنعت هنوز آماده نیست. او گفت: "این واقعا بسیار معتبر بود، جرمی ریفکین گفت، اما سیاستمداران و روزنامه نگاران، آنها همیشه می خواهند اثبات را ببینند." "و در آن زمان خیلی دور از درک شدن بود زیرا تحقیق به اندازه کافی پیشرفت نکرد."

هیدروژن از سن است

شاید، در نهایت، لحظه ای هیدروژنی وارد شده است.

ژاپن در حال برنامه ریزی برای استفاده از 2020 بازی های المپیک توکیو برای نمایش آن است دیدگاه برای یک جامعه هیدروژنی و در ساخت ایستگاه های سوخت گیری و دیگر زیر ساخت های هیدروژن، میلیون دلار آمریکا را به مبلغ 348 میلیون دلار سرمایه گذاری کرده است. آلمان نخستین جهان را راه اندازی کرد قطارهای هیدروژنی برای تکمیل تعداد روزافزون ایستگاه سوخت گیری سوخت هیدروژنی در سراسر کشور. سوئیس است خرید کامیون های هیدروژنی 1,000، نروژ داشته است ایستگاه سوخت گیری سوخت هیدروژنی از آنجا که 2006 و کره جنوبی است سرمایه گذاری میلیارد دلاری آمریکا در پنج سال آینده برای ایجاد ایستگاه سوخت رسانی سوخت هیدروژن، گیاهان سوخت سلولی، اتوبوس های سوخت سلولی و سیستم های ذخیره سازی هیدروژن. و استرالیا هر دو را دیده است آژانس علمی ملی CSIRO و آلن فینکل، دانشمند ارشد به طور جداگانه دیدگاه های خود را برای یک کشور تولید هیدروژن و صنعت صادرات.

Coradia iLint در 2018 با ارائه حمل و نقل جرمی هیدروژن در آلمان شروع به کار کرد. (سوخت هیدروژن در عکس انرژی است)
Coradia iLint در 2018 با ارائه حمل و نقل جرمی هیدروژن در آلمان شروع به کار کرد.
حسن نیت ارائه میدهد از آلستوم R Frampe

در قلب اقتصاد هیدروژن، استفاده از برق از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، باد و نیروی آبی برای تقسیم آب به اکسیژن و هیدروژن - فرایندی است که به نام الکترولیز. سپس "هیدروژن سبز" می تواند در سلول های سوخت برای تولید برق مورد استفاده قرار گیرد و سلول های سوخت را می توان به طور جداگانه برای رانندگی وسایل نقلیه و یا در پشته برای حمایت از یا حتی قدرت یک شبکه استفاده می شود. بهترین اگزوز اگزوز تولید شده توسط سلول های سوختی هیدروژن آب است که یک روز ممکن است دوباره مورد بازبینی قرار گرفته و دوباره برای الکترولیز بازیافت شود.

اقتصاد و آب و هوا

پس چه چیزی تغییر کرده است تا نهایتا هیدروژن را به خط مقدم برنامه های انرژی جهانی تبدیل کند؟ جنی هاوارد، دانشمند ارشد پژوهشی در CSIRO و همکارانش 2018 National Hydrogen Roadmap، می گوید اقتصاد مطلوب تر بخش مهمی را ایفا می کند.

هویوارد می گوید: "شما محصول را با هزینه کم کرده اید، اما شما نیز هزینه های خود را کاهش می دهید." نه تنها قیمت برق از فتوولتائیک خورشیدی و باد کاهش چشمگیری دارد، بلکه فناوری های الکترولیز نیز بسیار ارزان تر، بزرگتر و کارآمدتر شده اند. در همان زمان، سلول های سوخت هیدروژن هم در میزان بهره وری و هم در هزینه ها بهبود می یابند.

برای دیدن وزارت انرژی ایالات متحده در مورد سوخت های هیدروژنی کلیک کنید. (سوخت هیدروژن در تصویر انرژی نشان داده شده است)
برای دیدن وزارت انرژی ایالات متحده در مورد سوخت های هیدروژنی کلیک کنید.

جان آندروس، متخصص انرژی پایدار و استاد دانشگاه RMIT در ملبورن استرالیا، یکی دیگر از رانندگان مهم این است که فزاینده ای برای کاهش قابل توجه کاهش گازهای گلخانه ای قابل توجه است.

اندروز می گوید: "این مهم است که ابتکار خود را به عنوان بخشی از راه حل مبارزه با تغییرات اقلیمی مرتبط سازیم." "این فقط یک سوال در مورد یک سوخت جایگزین نیست. این مسئله یک سیستم سوخت و انرژی انرژی صفر است. "

پیشرفت سازگاری هیدروژن به عنوان سوخت آسان نیست. علیرغم تلاش قرن بیستم برای یک اقتصاد هیدروژنی، چالش های تکنولوژیکی قابل توجهی برای غلبه بر این موضوع وجود دارد - و هنوز هم روزهای اولیه است.

حل مشکل ذخیره سازی

یک مسئله کلیدی در استفاده از هیدروژن برای حمل و نقل شده است ذخیره سازی. این تنها به تازگی ممکن است فشرده سازی هیدروژن را به یک ظرف به اندازه کافی کوچک و سبک وزن به اندازه در پشت یک خودرو مسافر، در حالی که هنوز هم حاوی انرژی کافی برای سوخت این ماشین تا حداقل 300 مایل.

آندروس می گوید: "همیشه تصور می شد که ذخیره سازی هیدروژنی که می تواند اهداف وزارت انرژی ایالات متحده را برای استفاده با خودروهای با سوخت هیدروژن تولید کند، بسیار مشکل خواهد بود." سپس توسعه یک است مخزن هیدروژن با فشار بالا ساخته شده از کامپوزیت های پیشرفته، که قادر به ملاقات و حتی بیش از الزامات.

ذخیره سازی سوخت یک چالش بزرگ برای حمل و نقل با سوخت هیدروژن است. (سوخت هیدروژن در عکس انرژی است)
ذخیره سازی سوخت یک چالش بزرگ برای حمل و نقل با سوخت هیدروژن است. پیشرفت های اخیر طیف وسیعی از وسایل نقلیه مسافری را به بیش از 300 مایل در هر پر شده است.
عکس © iStockphoto.com/Tramino

"من فکر می کنم که مردم ساخته شده نشستند و می گویند بله، ممکن است یک نوع ذخیره سازی داشته باشید که می تواند برای حمل هیدروژن بر روی یک وسیله نقلیه استفاده شود و دامنه ای را با خودروهای متعارف مقایسه کند و زمان بارگزاری آن را داشته باشد. این یک بحرانی است مزیت هیدروژن - تنها چند دقیقه است، "او می گوید.

وسایل نقلیه سوخت های هیدروژن در حال حاضر مطابق با یا حتی از محدوده وسیعی از بنزین های معمولی یا وسایل نقلیه دیزل هستند؛ تویوتا ادعا می کند Mirai آن می شود در اطراف 312 مایل از مخزن هیدروژن این باعث می شود آنها چشم انداز بسیار جذاب تر برای سفر از راه دور از خودرو باتری باتری است.

لیزا روف، هماهنگ کننده این می گوید، این نیز گزینه ای مناسب برای وسایل سخت افزاری بیشتری است تحرک هیدروژنی در اروپا و مشاور اصلی در Element Energy در انگلستان.

وی گفت: "در عملیات برای کامیون ها، برای تاکسی ها، برای خدمات پاسخ اضطراری، شما باید دامنه و زمان سوخت گیری که شبیه به وسایل متعارف است، دارید، با اشاره به مورد پلیس متروپولیتن لندن، که در سال جاری موتورهای 11 هیدروژن سوخت سلول را به دست آورد.

تغذیه شبکه

به گفته موری مارکوویتز، رئیس جمهور آمریکا، هیدروژن نیز به عنوان یک راه برای کمک به حفظ ثبات یک شبکه انرژی تغذیه قابل تجدید بررسی می شود. انجمن انرژی سوخت و هیدروژن در امریکا

او می گوید: "از آنجا که خورشید همیشه درخشش نداشته و باد نابود نمی شود، انرژی های تجدید پذیر دارای یک مشکل متقابل هستند، بنابراین شما باید بتوانید راهی مناسب برای ذخیره الکترون ها ایجاد کنید." برق اضافی را می توان برای الکترولیز برق استفاده کرد و هیدروژن تولید می کند که می تواند در وسایل نقلیه سلولی سوخت یا سلول های سوخت ثابت قرار گیرد یا برای حمل و نقل ذخیره می شود.

این سناریو مخصوصا برای مناطق دور افتاده مانند شهرهای دور افتاده استرالیا که در غیر این صورت وابسته به ژنراتورهای دیزلی هستند، بسیار جذاب است. می گوید هیوارد می گوید، شهرک های برق با استفاده از ترکیبی از انرژی های تجدید پذیر و ذخیره سازی هیدروژن می تواند به زودی مقرون به صرفه شود، به خصوص به دلیل افزایش قیمت دیزل.

شرکت های گاز همچنین هیدروژن را به عنوان یک جایگزین بالقوه برای گاز طبیعی می دانند، که می تواند از زیرساخت موجود استفاده کند. "این فوق العاده خواهد بود؛ پس از آن آنها به کامیون هایی که با دیزل وارد نمی شوند تکیه می کنند، فقط نیاز به انرژی های تجدید پذیر دارند. "آنها می توانند یک سیستم داشته باشند که در آن سلول سوختی دریافت کرده اند و آب را بازیابی می کنند، بنابراین این یک سیستم مستقل است."

شرکت های گاز همچنین هیدروژن را به عنوان یک جایگزین بالقوه برای گاز طبیعی می بینند که می تواند از زیرساخت های موجود استفاده کند.

هویward می گوید: "به خصوص اگر ما قصد داریم به اهداف کاهش آلودگی های بالا برویم، آنها تمام این زیرساخت های گاز را نشسته و استفاده نمی کنند." "جالب است که در شبکه های توزیع گاز، اگر آنها از لوله های PVC ساخته شده است، شما می توانید 100 درصد هیدروژن داشته باشید، اگر چه لوازم و متر باید تغییر کند."

اثر هندیبورگ

در مورد هیدروژن صحبت می کنیم بدون این که در اتاق قرار بگیریم، چیزی که Markowitz آن را "اثر هندیبورگ" می نامد، غیر ممکن است. هیدرنوبور، این فاجعه ای است که هیدروژن در حال چرخش در نیوجرسی در 1937 است، هنوز هم صنعت هیدروژن را خالی می کند و مسئله هیدروژن مشوق های اشتعال پذیری و ایمنی در بحث های مربوط به اقتصاد هیدروژنی ناچیز است.

اما Markowitz می گوید که فناوری هیدروژن امروز از فن آوری هیدروژنی آن دوران پیشرفت زیادی می کند.

او می گوید: "مواد پیشرفته مانند تانک های فیبر کربنی، سنسورها، رایانه ها و موارد دیگر به طرز چشمگیری بهبود یافته اند ... ایمنی برای هیدروژن نباید حتی موضوع باشد." "در بخش حمل و نقل و سایر مناطق، وسایل نقلیه هیدروژنی امروزه از آنچه در جاده ها می گذرد، بیشتر یا بیشتر شده است."

همچنین نگرانی هایی وجود دارد که افزایش جذب هیدروژن می تواند بر لایه اوزون تأثیر بگذارد. الف مطالعه 2003 پیشنهاد می کند که اگر تمام تولید انرژی فسیلی با هیدروژن جایگزین شود، نشت گاز به جو ممکن است با اکسیژن واکنش دهد تا بخار آب ایجاد کند که می تواند لایه اوزون را با مقدار قابل توجهی مختل کند.

نقد دیگری که اغلب از هیدروژن ساخته شده است این است که مقدار قابل توجهی هنوز وجود دارد تولید شده با استفاده از سوخت های فسیلی. در ایالات متحده، اکثر هیدروژن از طریق فرآیند نامیده می شود ریزش گاز طبیعی، که در آن گاز طبیعی با بخار درجه حرارت واکنش داده می شود تا هیدروژن، منوکسید کربن و مقدار کمی دی اکسید کربن تولید کند. همچنین می تواند توسط گاز زغال سنگ قهوه ای، که همچنین در نتیجه CO2 تولید.

آندرس می گوید: "اگر شما به دنبال هر یک از این مسیرها برای به دست آوردن هیدروژن هستید، انتشار گازهای دی اکسید کربن از این مسیر ها وجود دارد، بنابراین تنها راه برای کاهش انتشار نهایی این است که آن را با ضبط و ذخیره سازی کربن مرتبط کنید." "و این هنوز یک سوال بزرگ در مورد این است که آیا این میتواند حیاتی باشد یا خیر. آیا می توانیم ایمن باشیم و می توانیم این دی اکسید کربن را برای هزاران سال در زمین نگه داریم و اینکه آیا می توان آن را اقتصادی دانست؟"

روش اندازه گیری شده

روف می گوید، فوریت بحث در مورد هیدروژن وجود دارد، که منعکس کننده تصدیق گسترده ای است که نیاز به کربن کردن حمل و نقل وجود دارد. او استدلال می کند که در حالی که طیف وسیعی از راه حل های موجود در جدول وجود دارد، هیدروژن قادر به پاسخگویی به مسائلی است که سایر فن آوری ها نمی توانند به راحتی و به راحتی با هزینه مواجه شوند.

اما در حالی که هیجان زیادی در مورد پتانسیل هیدروژن وجود دارد، Ruf نیز مشاوره برای یک روش اندازه گیری شده است.

او می گوید: "مشکل ما به عنوان یک بخش برای حمایت از تکنولوژی سلول سوخت هیدروژن، این است که ما باید از هجوم آگاه باشیم و باید بتوانیم انتظارات را مدیریت کنیم." "این چیزی است که طول می کشد و سرمایه گذاری می کند. این یک شبه اتفاق نخواهد افتاد، اما در دراز مدت یک راه بسیار خوبی است. " صفحه اصلی Ensia را ببینید

این مقاله در ابتدا در ظاهر Ensia

درباره نویسنده

Bianca Nogrady یک روزنامه نگار علمی آزاد است که تا به حال برای دیدار با یک قطعه تحقیق او را جذاب نیست. او برای انواع رسانه ها، از جمله می نویسد طبیعت، نگهبان، جغرافیایی استرالیا، بی بی سی آینده و شرکت پخش استرالیا. twitter.com/BiancaNogrady biancanogrady.com

یادداشت سردبیر: نویسنده در حال انجام قرارداد برای CSIRO در گذشته است، هر چند که مربوط به سوخت هیدروژن نیست.

کتاب های این نویسنده

{amazonWS: searchindex = کتابها؛ keywords = Bianca Nogrady؛ maxresults = 3}

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

به دنبال InnerSelf در

فیس بوک، آیکونتوییتر آیکونrss-icon

دریافت آخرین با ایمیل

{emailcloak = خاموش}

بیشترین مطلب خوانده شده