Forrás:afdc.energy.gov
A hidrogén (H2) egy alternatív üzemanyag, amely változatos hazai erőforrásokból állítható elő. Bár a hidrogén, mint közlekedési üzemanyag piaca gyerekcipőben jár, a kormány és az ipar a tiszta, gazdaságos és biztonságos hidrogéntermelés és -elosztás érdekében dolgozik, hogy széles körben elterjedjen az üzemanyagcellás elektromos járművekben (FCEV). A kis teljesítményű FCEV-k már korlátozott mennyiségben elérhetők a fogyasztói piacok számára a hazai és a világ helyi régióiban. A piac fejlődik az autóbuszok, az anyagmozgató berendezések (például targoncák), a földi kisegítő berendezések, a közepes és nehéz tehergépjárművek, a tengeri hajók és a helyhez kötött alkalmazások piaca is. További információkért tekintse meg az üzemanyag tulajdonságait és a Hidrogénelemzési Központot.
A hidrogén bőséges a környezetünkben. Vízben (H2O), szénhidrogénekben (például metánban, CH4) és más szerves anyagokban tárolják. A hidrogén üzemanyagként való felhasználásának egyik kihívása a hidrogén hatékony kinyerése ezekből a vegyületekből.
Jelenleg a gőzreformálás – a magas hőmérsékletű gőz és a földgáz kombinálása a hidrogén kinyerésére – teszi ki az Egyesült Államokban termelt hidrogén túlnyomó részét. A hidrogént vízből is elő lehet állítani elektrolízissel. Ez energiaigényesebb, de megvalósítható megújuló energia, például szél vagy napenergia felhasználásával, és elkerülhető az egyéb energiatermeléssel kapcsolatos káros kibocsátások.
Az Egyesült Államokban évente előállított hidrogén szinte teljes mennyiségét kőolaj-finomításra, fémek kezelésére, műtrágya előállítására és élelmiszerek feldolgozására használják fel.
Bár a hidrogén előállítása a levegő minőségét befolyásoló károsanyag-kibocsátást eredményezhet, a hidrogénnel üzemelő FCEV csak vízgőzt és meleg levegőt bocsát ki kipufogógázként, és zéró kibocsátású járműnek minősül. Jelentős kutatási és fejlesztési erőfeszítések célja, hogy ezeket a járműveket és infrastruktúrájukat gyakorlatiassá tegyék a széles körű használathoz. Ez vezetett a kis teherbírású, sorozatgyártású járművek kiskereskedelmi fogyasztókhoz való eljuttatásához, valamint a közepes és nagy teherbírású buszok és teherautók kezdeti bevezetéséhez Kaliforniában, valamint flotta elérhetővé tételéhez az északkeleti államokban.
Tudjon meg többet a hidrogénről és az üzemanyagcellákról a Hidrogén- és Üzemanyagcellás Technológiai Hivataltól.
A hidrogén, mint alternatív üzemanyag
A hidrogént az 1992-es energiapolitikai törvény szerint alternatív üzemanyagnak tekintik. A hidrogén, mint alternatív közlekedési üzemanyag iránti érdeklődés abból a képességéből fakad, hogy képes üzemanyagcellákat táplálni zéró emissziós járművekben, a hazai termelésben rejlő lehetőségeket, valamint az üzemanyagcella gyors feltöltődési idejét. és nagy hatékonyságú. Valójában egy villanymotorral összekapcsolt üzemanyagcella kétszer-háromszor hatékonyabb, mint a benzinnel működő belső égésű motor. A hidrogén a belső égésű motorok üzemanyagaként is szolgálhat. Az FCEV-ekkel ellentétben azonban ezek kipufogógáz-kibocsátással járnak, és kevésbé hatékonyak. Tudjon meg többet az üzemanyagcellákról.
2,2 font (1 kilogramm) hidrogéngázban lévő energia körülbelül annyi, mint 1 gallon (6,2 font, 2,8 kilogramm) benzin energiája. Mivel a hidrogénnek alacsony térfogati energiasűrűsége van, a jármű fedélzetén sűrített gázként tárolják, hogy elérjék a hagyományos járművek hatótávolságát. A legtöbb jelenlegi alkalmazás nagynyomású tartályokat használ, amelyek képesek 5, 000 vagy 10, 000 font/négyzethüvelyk (psi) hidrogén tárolására. Például az autógyártók által gyártott és a márkakereskedésekben kapható FCEV-k 10,000 psi-es tartályokkal rendelkeznek. A kiskereskedelmi adagolók, amelyek többnyire a benzinkutaknál helyezkednek el, körülbelül 5 perc alatt képesek megtölteni ezeket a tartályokat. Az üzemanyagcellás elektromos buszok jelenleg 5,000 psi-es tartályokat használnak, amelyek feltöltése 10–15 percet vesz igénybe. A hidrogén tárolásának más módjai is fejlesztés alatt állnak, beleértve a hidrogén kémiai kötését olyan anyagokkal, mint a fém-hidrid vagy az alacsony hőmérsékletű szorbens anyagok. Tudjon meg többet a hidrogén tárolásáról.
A Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium által gyűjtött és elemzett, kiskereskedelmi hidrogéntöltő állomásokról származó adatok azt mutatják, hogy az FCEV üzemanyag töltésére átlagosan kevesebb, mint 4 perc.
Kalifornia vezet az országban az FCEV-k hidrogén-töltőállomásainak építésében. -2021 közepéig 47 kiskereskedelmi hidrogénállomás volt nyitva a nagyközönség számára Kaliforniában, valamint egy Hawaii-on, és további 55 építési vagy tervezési szakaszban volt Kaliforniában. Ezek az állomások több mint 8,000 FCEV-t szolgálnak ki. Kalifornia továbbra is finanszírozza a hidrogén-infrastruktúra építését a tiszta közlekedési programon keresztül. A California Energy Commission felhatalmazást kapott arra, hogy 2023-ig évi 20 millió dollárt különítsen el, és kezdetben 100 nyilvános állomásba fektet be, hogy támogassa és ösztönözze ezeket a nulla kibocsátású járműveket. Emellett 14 kiskereskedelmi állomást terveznek az északkeleti államokba, ezek egy része már a flottaügyfeleit szolgálja ki.
A járműgyártók csak olyan fogyasztóknak kínálnak FCEV-ket, akik olyan régiókban élnek, ahol vannak hidrogénállomások. A nem kiskereskedelmi állomások Kaliforniában és az egész országban szintén továbbra is kiszolgálják az FCEV flottákat, beleértve a buszokat is. Számos elosztóközpont használ hidrogént az anyagmozgató járművek üzemanyagára normál működése során. Emellett számos bejelentést tettek a nehéz tehergépjárművek, például a fuvaros teherautók gyártásával kapcsolatban, amelyekhez sokkal nagyobb kapacitású töltőállomásokra lesz szükség, mint a meglévő könnyű tehergépjárművekhez. Keressen hidrogén-töltőállomásokat az Egyesült Államokban.
