At køre i en brintdrevet bil har nogle op- og nedture. På plussiden får du de grønne fordele ved en elbil uden rækkeviddeangst, fordi du kan fylde bilen op med mere brint. På minussiden er brinttankstationer sjældne - i hvert fald for øjeblikket. Det er også udfordrende at få brint på en måde, der er både grøn og effektiv.
Yderligere, som med enhver ny teknologi, er der en forståelig tøven med at være blandt de første mennesker at tage springet og forpligte sig til flere år (i det mindste) med en strømkilde, der måske eller måske ikke fungerer. Men fortsæt med at læse, og vi vil give dig nok baggrund til, at du kan træffe din egen beslutning.
Relaterede
- Næste generation af Toyota Mirai bekræftede på trods af fortsatte problemer med brintteknologi
- BMW driller brintbiler igen med brændselscelle X5 koncept
- BMW kan endelig være klar til at sælge brintbrændselscellebiler til offentligheden
Sådan fungerer brintbrændselsceller
En brintbrændselscelle er en simpel maskine. Kernen i teknologien er en protonudvekslingsmembran. På den ene side af membranen har du ren brint, og på den anden side har du almindelig luft. Almindelig luft er omkring 80 procent nitrogen og 20 procent ilt, plus spormængder af andre ting. Protonudvekslingsmembranen er kritisk, fordi brint- og oxygenatomer virkelig kan lide at være sammen. Specifikt ønsker to brintatomer og et oxygenatom altid at komme sammen og skabe et vandmolekyle. Det er en smuk ting. Døm ikke.
Membranen vil tillade brintatomer at passere igennem til ilten, men kun hvis brintatomet afgiver sin elektron på vejen. Vi sætter smart noget stærkt ledende metal som platin på brændselscellens vægge, så elektronerne går derhen og løber hele vejen rundt om brændselscellen for at komme tilbage til deres brintatomer; den handling skaber elektrisk strøm, som vi kan bruge. Når ilt og brint er koblet sammen og fuldstændigt igen, har vi et vandmolekyle og noget elektricitet til vores besvær. Hvis du kun overvejer brændselscellen, kan du få energi uden at skabe nogen forurening. Geni!
Brintgåden
Det første problem med det rosenrøde scenarie er, at brint og ilt elsker hinanden så meget, at fri brint ikke rigtig eksisterer i vores atmosfære. Det hele er blevet forvandlet til vandet, der dækker det meste af planeten. Så før vi kan få den energi, skal vi lave noget løst brint til at putte ind i vores brintbrændselscelle.
Der er mange måder at få brint på, og nogle er mere skøre end andre. I det 19th århundrede plejede folk at droppe jernspåner i tønder med svovlsyre. Reaktionen producerede brintgas, som de ledte ind i balloner for at gå op i luften. Det virker, men det er virkelig ikke muligt i stor skala, og der er bogstaveligt talt tønder med giftigt affald involveret, hver gang du bruger denne metode. Lad os kalde det en ikke-starter.
Som med enhver ny teknologi er der en forståelig tøven med at være blandt de første, der tager springet
Du kan også bruge elektricitet til at bryde vandmolekyler fra hinanden ved hjælp af elektrolyse, og du får ren brint og ilt. Det er fantastisk, men termodynamikkens love dikterer, at du aldrig får så meget elektricitet tilbage ud af brinten, som du putter ind i systemet for at bryde vandmolekylerne op. Det er bedre at bruge elektriciteten til at oplade et batteri. Plus, meget af vores nordamerikanske elektricitet er stadig lavet ved at brænde kul, som bestemt ikke er grønt.
Den tredje måde at få brint på er lige så problematisk. Du kan reformere naturgas ved at knække kulbrintemolekylerne for at bryde brinten løs. Men det betyder, at du stadig er afhængig af fossilt brændstof, og når du udbryder brinten til din grønne strøm, producerer du også kuldioxid, som er en drivhusgas. Ironien er nok til at drive en hel by af hipstere.
Inden vi lukker på brintgenerering, forskes der i fotosyntese af grundstoffet ved hjælp af alger. Det er stadig at se, om det vil virke i stor skala, men det er bedre end nogle af de andre metoder, der er blevet prøvet.
Et ret godt brændstof
Problemet med at skabe løst brint er den hage, der forhindrer det i at være et perfekt brændstof. Det er dog stadig renere at omdanne naturgas (eller methanol, som vi kan lave fra planteaffald) til brint og kuldioxid end at forbrænde gassen i en forbrændingsmotor. Og med stigende solgenereringskapacitet kan vi også bruge sollavet elektricitet til at lave brint. Vi lider stadig det overordnede termodynamiske tab ved at konvertere solskin til elektricitet til brint elektricitet, men vi har i det mindste en masse solskin at bruge, og det skaber ikke en drivhusgas i behandle. Selvfølgelig skal du lave solpanelerne, og det kommer med sine egne udfordringer.
Så selvom det ikke er perfekt, er brint stadig et ret godt brændstof. Det er helt sikkert bedre end at brænde raffineret råolie.
Bliver mere tilgængelig
Hvis du bor et hvilket som helst andet sted i Amerika end større Los Angeles eller San Francisco Bay Area, er det hele stadig en slags akademisk for dig. Lige nu er langt størstedelen af landets brint-brændstofinfrastruktur i Californien, og der er ikke så mange stationer.
I det nordlige Californien kan du få brint fra seks stationer i Bay Area, en station i Sacramento og en enlig station i Truckee på vej til Reno. I det sydlige Californien har du 16 stationer i Los Angeles-området, plus en station i Del Mar nær San Diego og en enkelt station i Santa Barbara.
Der er mange måder at få brint på, og nogle er mere skøre end andre.
Det er dog værd at bemærke, at der er mindst 20 nye stationer planlagt til at åbne i Californien i år. De nye stationer er alle i L.A. og Bay-områderne, så selvom nye regioner endnu ikke åbner sig, bliver brint mere bekvemt, hvor det allerede er placeret.
California Fuel Cell Partnership har en kort over brintstationer. Du kan tjekke og se, om du bor og arbejder tæt nok på en brintstation til at få det til at fungere for dig. Det amerikanske energiministerium fastholder også et landsdækkende kort på deres Alternative Fuels Data Center-websted, men de eneste brintstationer, der er opført uden for Californien, er en i Massachusetts, en i Connecticut og en i South Carolina.
Hvorfor du vil se flere brintbiler i fremtiden
For virkelig at forstå den brintdrevne bil, er du nødt til at se på den i den større sammenhæng med elektriske køretøjer. En kardinalregel for alternative brændstoffer er, at der ikke er én enkelt løsning, der vil fungere i alle tilfælde. Batteridrevne elektriske køretøjer vil sandsynligvis tage lang tid at genoplade i en overskuelig fremtid, og overkommelige elektriske komponenter vil have begrænset rækkevidde. Hybrider og endda plug-in hybrider bruger stadig fossile brændstoffer på et eller andet niveau, men du kan komme ind i dem og køre lange distancer med nem tankning. Brintkraft slår bro over dette gab og giver dig et nul-emissionskøretøj, som du kan tanke som en benzindrevet bil, forudsat at der er en brintstation, hvor du har brug for det. Inden for den sammenhæng er der plads til brintdrevne biler i vores verden.
Redaktørens anbefalinger
- Toyotas E-volution fortsætter med 2021 Mirai og 2021 RAV4 Plugin
- Toyota bruger brintbrændselsceller til at drive en af sine japanske fabrikker
- En selvkørende Toyota vil eskortere den olympiske ild i 2020 i Tokyo
- Skai er en flyvende bil til mange formål drevet af brintbrændselsceller
- Toyotas 2. generations brintbrændselscelle semi-lastbil i den til den korte bane
