Πώς μερικές αυτοκινητοβιομηχανίες εξακολουθούν να προχωρούν για ένα μέλλον με υδρογόνο

Την περασμένη εβδομάδα στη μαζική έκθεση

Consumer Electronics

στο Λας Βέγκας, ορισμένες

εταιρείες

παρουσίασαν το υδρογόνο ως ένα αστέρι εναλλακτικού καυσίμου του μέλλοντος. Αυτό μπορεί να είναι λίγο περίεργο, λαμβάνοντας υπόψη

μερικοί τίτλοι

διακήρυξε ότι

το υδρογόνο είναι νεκρό

τόσο αργά το περασμένο φθινόπωρο. Αυτήν τη στιγμή, η βιομηχανία φαίνεται να εστιάζει το χρόνο και τα χρήματά της στην ηλεκτρική ενέργεια από μπαταρία. Το υδρογόνο αισθάνεται, στην καλύτερη περίπτωση, έτη φωτός μακριά από το mainstream.

Αρκετές αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν ήδη ασχοληθεί με το υδρογόνο, συμπεριλαμβανομένης της Toyota με το Mirai με ομαλή οδήγηση και το Nexo της Hyundai. Η Audi, η Honda, η BMW και άλλοι το έχουν εξερευνήσει επίσης. Παρά τις προκλήσεις του, αρκετές εταιρείες έχουν υποδείξει ή έχουν δεσμευτεί ξεκάθαρα για την ανάπτυξη αυτής της επιλογής καυσίμου.

Η δέσμευση της σημερινής κυβέρνησης για καθαρή ενέργεια έχει επιταχύνει τη διαδικασία. τον Οκτώβριο, το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ ανακοίνωσε α

Επένδυση 7 δισεκατομμυρίων δολαρίων

για την έναρξη επτά περιφερειακών κόμβων καθαρού υδρογόνου που επικεντρώνονται στην παραγωγή καθαρού υδρογόνου χαμηλού κόστους. Αυτοί οι κόμβοι είναι στρατηγικά επικεντρωμένοι σε όλη τη χώρα, αγγίζοντας περιοχές υψηλής προτεραιότητας στις Βορειοδυτικές κεντρικές ΗΠΑ του Ειρηνικού, στη Μεσοδυτική, την Ανατολική Ακτή, την Απαλάχια, τη νότια Καλιφόρνια και την Ακτή του Κόλπου του Τέξας.

[ Related:


A beginner’s

guide

to the ‘hydrogen rainbow’


]

Η Honda είναι όλα μέσα

Το περασμένο φθινόπωρο, ο εκτελεστικός αντιπρόεδρος της Honda Motor Company Shinji Aoyama είπε

PopSci

ότι υπάρχει μια λεπτή ισορροπία μεταξύ προσφοράς και ζήτησης υδρογόνου και αυτή τη στιγμή η προσιτή τιμή αποτελεί πρόκληση για τους καταναλωτές. Κατά μέσο όρο,

Το υδρογόνο κοστίζει 13 έως 16 δολάρια ανά κιλό

, που ισοδυναμεί περίπου με δύο γαλόνια καυσίμου. Επί του παρόντος, ο εθνικός μέσος όρος για αέριο 87 οκτανίων (

σύμφωνα με την ΑΑΑ

) είναι περίπου $3 ανά γαλόνι, που σημαίνει ότι το υδρογόνο εξακολουθεί να κοστίζει υπερδιπλάσιο στην αντλία.

Αυτό δεν αποθαρρύνει την ιαπωνική αυτοκινητοβιομηχανία, η οποία λέει ότι η ηλιακή και η αιολική ενέργεια είναι ασταθείς από μόνες τους, καθώς είναι πιο επιρρεπείς στην εποχικότητα και τις καιρικές συνθήκες. Χρησιμοποιώντας ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για την παραγωγή υδρογόνου, γίνεται ένας πιο πράσινος κύκλος.

«Για να διασφαλίσουμε τη σταθερή χρήση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, χρειαζόμαστε ένα μέσο αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας που να απορροφά τις επιπτώσεις των διακυμάνσεων στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας», είπε.

Στέλεχος της Honda (και 30χρονος βετεράνος της Honda) Arata Ichinose

. «Αυτό είναι όπου το υδρογόνο παρουσιάζει υψηλές δυνατότητες ως φορέας ενέργειας».

Η Honda εγγυήθηκε για ενέργεια υδρογόνου στα μέσα της δεκαετίας του ’90, δεσμεύοντας χρόνο και χρήμα για να ερευνήσει τις δυνατότητες. Η εταιρεία λάνσαρε το πρώτο EV κυψελών καυσίμου στον κόσμο (FCEV) το 2002, βελτιώνοντάς το μέσω επακόλουθων επαναλήψεων, όπως το πενταθέσιο σεντάν Clarity. Ακόμη και μετά τη διακοπή του Clarity,

Η Honda κατασκεύασε έναν σταθμό παραγωγής ενέργειας με κυψέλες καυσίμου

από κυψέλες καυσίμου που χρησιμοποιούνται σε σεντάν Clarity που είχαν μισθωθεί στο παρελθόν, παρέχοντας εφεδρική ισχύ έκτακτης ανάγκης στο κέντρο δεδομένων της εταιρείας στην Καλιφόρνια. Και δεν έχουν τελειώσει ακόμα: το 2024, η μάρκα θα κυκλοφορήσει ένα ολοκαίνουργιο FCEV βασισμένο στο crossover CR-V.

[ Related:


US will build seven regional ‘hydrogen hubs’ to spark clean energy transition


]

Ενίσχυση της υποδομής υδρογόνου

Ενώ τα EV εξακολουθούν να αποτελούν το κύριο επίκεντρο του μέλλοντος για την αυτοκινητοβιομηχανία, οι Αμερικανοί οδηγοί εξακολουθούν να ανησυχούν για τη δημόσια υποδομή

φόρτιση

ς. Αυτό είναι διπλάσιο (ή δεκαπλάσιο ή ακόμα και εκατονταπλάσιο) για τα οχήματα υδρογόνου, καθώς σταθμοί φόρτισης υδρογόνου δεν υπάρχουν εκτός της Καλιφόρνια. (Εκτός από έναν μοναχικό σταθμό στη Χαβάη, δηλαδή.)

Η ομοσπονδιακή κυβέρνηση έκανε κάποια πρόοδο προς τον μετριασμό αυτού του ζητήματος την περασμένη εβδομάδα,

ανακοινώνοντας 623 εκατομμύρια δολάρια

στη χρηματοδότηση που προορίζεται για σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών μπαταριών και κυψελών καυσίμου υδρογόνου. Περίπου το 11 τοις εκατό, ή 70 εκατομμύρια δολάρια, διατέθηκε για το Συμβούλιο Κυβερνήσεων του Βόρειου Κεντρικού Τέξας για την κατασκευή πέντε σταθμών ανεφοδιασμού υδρογόνου. Αυτές οι εγκαταστάσεις προορίζονται να ενισχύσουν τον διάδρομο βαρέων φορτηγών μεταξύ Τέξας και νότιας Καλιφόρνια και να προωθήσουν την ανταλλαγή επιχειρήσεων.

Η εταιρεία φορτηγών και ενέργειας Nikola παρουσίασε ένα από τα πρώτα ηλεκτρικά φορτηγά με κυψέλες υδρογόνου στην CES και την περασμένη εβδομάδα. (Οι προηγούμενες ηλεκτρικές προσπάθειες της εταιρείας προσγειώθηκαν σε ζεστό νερό μετά από α

οι υπερβολικοί ισχυρισμοί του CEO που παραιτήθηκε από τότε

.) Τώρα, η εταιρεία λέει ότι το φορτηγό της μπορεί να επιτύχει αυτονομία έως και 500 μίλια και να κάνει καύσιμα σε 20 λεπτά. Πέρυσι, η Nikola μετέφερε τα κεντρικά γραφεία παραγωγής της 350 μίλια μακριά από το Cypress της Καλιφόρνια σε μια πόλη νότια του Phoenix της Αριζόνα. Τα χιλιόμετρα δεν αθροίζονται, σε καμία από τις δύο περιπτώσεις, που θέτει το ερώτημα: Πώς πηγαίνει ένα φορτηγό από εδώ ως εκεί χωρίς να φορτίζει την υποδομή;

Στην περίπτωση του Νικόλα, τα φορτηγά μαζεύουν τα καύσιμα τους για να πάνε. Φορητές μονάδες τροφοδοσίας καυσίμων έχουν κινητοποιηθεί για να μεταφέρουν την ενέργεια που απαιτείται με το σχέδιο υποστήριξης έως και 30 φορτηγών την ημέρα. Στο μεταξύ, ο Nikola συνεργάζεται με τη Voltera (μια εταιρεία που κατασκευάζει υποδομές EV) για να ανοίξει έξι σταθμούς υδρογόνου βαρέως τύπου στην Καλιφόρνια χάρη στο βραβείο 42 εκατομμυρίων δολαρίων από την Επιτροπή Μεταφορών της Καλιφόρνια.

Το πιστεύει η γερμανική εταιρεία Bosch

Η ενέργεια υδρογόνου είναι απαραίτητη για ένα κλιματικά ουδέτερο μέλλον

, και δαπανά 2,6 δισεκατομμύρια δολάρια για την ανάπτυξη και την παραγωγή υδρογόνου. Και καταρρίπτει μεγάλα στοιχήματα, καθώς το δηλωμένο σχέδιο της Bosch είναι να δημιουργήσει

πωλήσεις


περίπου 5,3 δισεκατομμύρια δολάρια

με τεχνολογία υδρογόνου έως το 2030.

Προκλήσεις κυψελών καυσίμου υδρογόνου

Το Γραφείο Ενεργειακής Απόδοσης και Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας των ΗΠΑ περιγράφει το υδρογόνο ως καθαρό καύσιμο μηδενικών εκπομπών που παράγει μόνο νερό ως υποπροϊόν. Αν και αυτό ακούγεται ιδανικό στην επιφάνεια, το υδρογόνο παρουσιάζει τις δικές του προκλήσεις, ειδικά όσον αφορά την παραγωγή και την αποθήκευση.

Το καύσιμο υδρογόνου μπορεί να παραχθεί μέσω μιας χούφτας διεργασιών, συμπεριλαμβανομένων των θερμικών, ηλεκτρολυτικών, ηλιακών, αιολικών και βιολογικών αντιδράσεων. Τα περισσότερα κέντρα κυψελών καυσίμου υδρογόνου τροφοδοτούνται ιστορικά από φυσικό αέριο, το οποίο δεν ισοδυναμεί με πράσινη ενέργεια. Η χρήση μεθανίου για τον διαχωρισμό των μορίων χρησιμοποιείται ευρέως, αλλά ενέχει σοβαρό κίνδυνο διαρροής που μπορεί να προκαλέσει περισσότερο κακό παρά καλό. Οι μέθοδοι ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (αιολικής και ηλιακής ενέργειας) είναι οι πιο πράσινες αλλά και μία από τις πιο δαπανηρές επιλογές.

Ο Emre Gençer είναι κύριος ερευνητής στο Energy Initiative του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT),

και λέει

Από αυτά τα τέσσερα, μόνο δύο μπορούν να χρησιμοποιηθούν ευρέως με λογικό κόστος. Ένα από αυτά είναι η χρήση ηλεκτρόλυσης νερού που τροφοδοτείται από ηλεκτρική ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές ή πυρηνική ενέργεια, και η Bosch έχει ένα σχέδιο να προωθήσει αυτή τη λεωφόρο.

Σήμερα, η Bosch αναπτύσσει πυρετωδώς εξαρτήματα για ηλεκτρολύτες, οι οποίοι χρησιμοποιούν ηλεκτρόλυση (χρησιμοποιώντας άμεσο ηλεκτρικό ρεύμα για να οδηγήσουν μια χημική αντίδραση) για να χωρίσουν το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο. Όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με αιολική ή ηλιακή ενέργεια, ο κύκλος δημιουργεί συνολικά έναν πιο πράσινο αλλά κύκλο. Η εταιρεία λέει ότι «πιστεύει ακράδαντα στο υδρογόνο ως μελλοντικό καύσιμο» και εργάζεται για την ανάπτυξη τόσο σταθερών όσο και κινητών κυψελών καυσίμου.

Στη συνέχεια, η επιστήμη θα πρέπει να αντιμετωπίσει το αίνιγμα αποθήκευσης υδρογόνου. Το υδρογόνο είναι χαμηλής πυκνότητας και πρέπει να αποθηκεύεται σε υψηλές πιέσεις για να συμπιεστεί σε έναν χρησιμοποιήσιμο όγκο και απαιτεί επίσης εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Ενώ αυτή η πτυχή βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη, οι αυτοκινητοβιομηχανίες δεν περιμένουν με σταυρωμένα τα χέρια – ειδικά με κρατική χρηματοδότηση που υποστηρίζει την υποδομή. Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης είναι ακόμα στο τραπέζι και

Η Toyota επιβεβαίωσε πρόσφατα

ότι προχωρά με τα σχέδιά της να λανσάρει σύντομα οχήματα με αυτόν τον τύπο πηγής ενέργειας. Μέχρι αυτή την εποχή του επόμενου έτους, αυτές οι τεχνολογίες θα μπορούσαν να είναι σημαντικά πιο προηγμένες.