Vesinikkütuseelemendiga sõidukid arenevad Californias jõudsalt

Vesinik pole mitte ainult kõige levinum element universumis, vaid ka kõige levinum element siin Maal. Kuid puhta vesiniku piiratud kättesaadavus gaasilisel kujul on vesinikkütuseelemente aastakümneid tagasi hoidnud.

Kosmoses koosnevad tähed enamasti vesinikust. Siin kodus on meie vesinik vee saamiseks enamasti seotud hapnikuga. Et saada vesinikku kütuseelemendis elektri tootmiseks kasutamiseks, peate lagundama veemolekuli või lagundama keeruka süsivesiniku, näiteks maagaasi. Kui purustate maagaasi molekuli, saate vesinikku, kuid saate ka süsinikdioksiidi, mis põhjustab globaalset soojenemist. Lisaks kasutate taastumatut ressurssi. See jätab vett, mis on suurepärane allikas, välja arvatud see, et peate molekuli purustamiseks kulutama rohkem energiat, kui saate tagasi, kui kasutate vesinikku elektri tootmiseks.

Lahendus, mis muudab vesiniku toimivaks kütuseks, on järgmine: taastuvenergia kasutamine, et tekitada piisavalt üleliigset elektrit, et saaksite lagundada vett ja salvestada seda energiat vesiniku kujul. See pole nii elegantne, kui võiks olla, kuid see on päris hea, kui mõelda, mis pidi juhtuma päikeseenergia salvestamiseks nafta, kivisöe ja maagaasi kujul.

See on vesiniku mõistatuse üks pool. Teised probleemid on vesinikuga töötavate autode ehitamine ja piisavalt suure infrastruktuuri loomine, et tarnida vesinikku nendesse autodesse, kus ja millal nad seda vajavad. Selle kohta lisateabe saamiseks läksime San Franciscosse, et osaleda SEMIKON Lääs, ja me istusime koos California kütuseelementide partnerlus et teada saada, kus asjad täna on ja mis on lähitulevikus plaanis.

See puudutab infrastruktuuri

Iga infrastruktuuriprojekti rahastamise leidmine on alati väljakutse. Kui riik rahastab vesinikujaamade rajamise projekti ja võrku nende täitmiseks, samuti vesiniku tootmisrajatised, et raha tuleb üldiselt muudest projektidest, mis on aeglustunud lapsendamismäär. Nüüd aga otsustavad mitmed osariigid ja riikide valitsused, et vesinikul on nende plaanides oma koht.

"Ma arvan, et tegelikult on suur probleem infrastruktuuri ehitamine, sest seni oleme näidanud, et kui saate avada vesinikujaama, saavad autotootjad auto müüa," ütles ta. Keith Malone, California kütuseelementide partnerluse seadusandlik teavitus- ja kommunikatsiooniametnik.

Malone'i organisatsioon teeb koostööd autotootjate ja valitsuse poliitikakujundajatega, et vaielda vesiniku infrastruktuuri poole, ning nad ei saavuta tulemusi mitte ainult Californias, vaid kogu maailmas.

"Kirdeosas ehitatakse New Yorki ja Bostoni koridori 12 [vesiniku] jaama," selgitas Malone. „See on eratöö, kuid erinevad piirkonnad nõuavad erinevat lähenemist. Californias kehtestati juba 2013. aastal seadusandlus, mis kehtestas esimese verstaposti, milleks oli 100 strateegiliselt paigutatud jaama ja rahastamine selle tegemiseks. Praegu on meil 35 avatud ja töökorras jaama. Meil on arendamisel üle 30 jaama. Sel sügisel on meil veel üks rahastamistsükkel, mis viib meid suure tõenäosusega üle 100 jaama.

Praegu on Californias Ameerika osariigist kõige rohkem vesinikujaamu, kuid see on alles algus.

"Et seda kõike vajaminevate jaamade arvu osas perspektiivi panna, on meil Californias praegu 8000 bensiinijaama," ütles Malone. “Aga ainult umbes 1800 neist annavad tarbijatele 50% kütusest. Kuberner ütles just, et tahame 2025. aastaks saada 200 vesinikujaama. Seejärel tuleb meie liikmeskonnal paari nädala pärast välja tegevuskava, et jõuda 2030. aastaks 1000 jaamani.

Arvatakse, et vesinikujaamade strateegilise paigutusega võivad mõned jaamad tõhusalt teenindada suurt vesinikuautode kogukonda.

"1000 jaama ja miljon autot," ütles Malone. "See on venitatud eesmärk, kuid see on meie visioon. See ei puuduta ainult sõiduautosid. Teil on vaja ka keskmise koormuse/raskeveok kategooriasse, sest nende suuremate sõidukite ja nende parkidega sõidavad nad ka vesiniku poolel. Nii hakkate nägema, et ühikukulud langevad.

Nõudluse loomine suurte koguste vesiniku järele on selle ökonoomsemaks muutmisel võtmetähtsusega ning toetust tuleb kogu maailmast.

"Kui ma kuus aastat tagasi esimest korda alustasin, rääkisime Californiast, Saksamaalt, Jaapanist ja Lõuna-Koreast," meenutas Malone. „Eelmisel aastal lisasime nimekirja Hiina, kuna need suurendavad mahtu. Praegu on Saksamaal ja Jaapanis tegelikult rohkem vesinikujaamasid kui meil. Aga meil on teedel rohkem autosid. 1. juuli seisuga on meil Californias teedel üle 5000 vesinikkütusega sõiduki.

See puudutab ka energia salvestamist

Auto vesinikuga tankimise eeliseks on see, et autotootjad võivad jõuda maagiliseni 300-miiline vahemik vesinikkütuseelemendiga auto tankimise ja uuesti täitmise vahel ei kulu rohkem aega kui bensiini hankimine. Sarnaselt bensiiniga salvestub auto energiaallikas vesinikus, mitte aga täielikult akus.

„Huvitav on see, et Californias oleme kütuseelemendiautode ja vesiniku osas omamoodi juhtpositsioonil infrastruktuur," selgitas Malone, "ja ma viskan nalja, et California kavatseb selle mudeli turule tuua, kuid Texas tõestab seda."

Kas vesinikkütuseelemendiga sõidukeid saab Texase naftariigis tõesti müüa?

"Ma arvan, et Texas jõuab kütuseelemendiga sõidukite juurde teistsugust teed pidi, kuna neil on nii palju tuuleenergiat, mis tähendab, et neil on üle," märkis Malone. "Ma olen üsna kindel, et neil on ülevõimsust ja nad ei tea, mida sellega peale hakata. Kuid üks asi, mida saate teha, on vee jagamine vesiniku saamiseks. Texases saate seda vesinikku hoida maa-alustes soolakoobastes. Me ei räägi kilovattidest või gigavattidest võimsusest; me räägime salvestatavast võimsusest ülespoole. Vesinik muutub akuks mitmel viisil.

Kui suured kogused energiat on salvestatavad ja vajadusel juurdepääsetavad, on võimalikud uued rakendused.

"Vesinikust võib saada võrgu tasakaalustaja, " ütles Malone. Võrgu tasakaalustajad aidata energiajaotussüsteemidel kohandada tootmist nõudlusega. Kuna kütuseelemendid tõusevad üles ja alla peaaegu hetkega, suudavad salvestatud vesiniku utiliidid toodangut hetkest hetkeni nõudlusega kohandada.

"Kui vaadata statsionaarsete kütuseelementide turgu, siis see on olnud radari all," ütles Malone, "kuid see on olnud väga aktiivne. Telekomid kasutavad kütuseelemente varugeneraatoritena, sest paagid suudavad vesinikku hoida üsna kaua. Kui idarannikul juhtus supertorm Sandy, töötas idarannikul üles ja alla umbes 80 kütuseelemendi varugeneraatorit. Üks neist kukkus alla, see on kõik. See läks alla, kuna oli umbes neli tundi vee all, ja siis läks uuesti võrku.

Lääneranniku koridor

Kuna California ehitab välja oma vesiniku infrastruktuuri, on järgmiseks sammuks suuremate lääneranniku linnade ühendamine olemasolevad vesinikujaamad, mis võimaldavad nii sõiduautode kui ka raskeveokite liiklust rannikul üles-alla liikuda mugavalt.

"Nad avasid just oma esimese osariigi vesinikujaama Kanadas," ütles Malone Digital Trendsile. “Briti Columbia rahastas uuringut ja palus ettevõtete rühmal uurida oma taastuvenergia võrku ja taastuva vesiniku tootmist Jaapanisse ja Californiasse eksportimiseks. Siis peavad California ja tõesti Oregon, Washington kokku saama, sest te ei saa ilma teiseta hakkama.

Viimasel kümnendil panid California, Oregon, Washington ja British Columbia endale kohustuse luua elektrisõidukite laadimisjaamade võrgustik, mida tuntakse läänerannikuna. Elektriline maantee. See võrk võimaldab elektrisõidukitel reisida kogu läänerannikul Mehhiko piirist Kanadasse. Vesinikuvõrk näeks tõenäoliselt välja sama.

Järgmised sammud

Tänase seisuga on Californias müügil kaks kütuseelemendiga sõidukit. Nii Honda Clarity kui ka Toyota Mirai naudivad müügiedu piirkondades, kus on olemas vesiniku infrastruktuur. Hyundail oli 2017. aastal kütuseelemendiga Tucsoni maastur ja ta kavatseb naasta koos Nexo crossover 2019. aastal.

“BMW tuleb turule, ”ütles Malone. "Umbes 2019. aastal olete Mercedes-Benz oma pistikühendusega kütuseelemendiga autoga. Audi tuleb turule sõidukiga. See rääkis tõsisest tootmistegevusest. Hiljuti oli teil Honda ja GM kuulutab välja ühisomandis oleva tütarettevõtte, mis ehitab Michiganis või Ohios kütuseelemente. Kui vaadata seda teadaannet nii, nagu ma seda mäletan, siis GM rääkis ka sellest, et tegemist on jõuallikaga, ja jättis endale õiguse seda kasutada mittesõidukiks või transpordiks.

Üks kavandatud vesinikuenergia vitriin on 2020. aasta olümpiamängud Tokyos.

"Tokyo kulutab selle tehnoloogia tutvustamiseks üle 300 miljoni dollari," ütles Malone. "Me räägime tuhandetest sõidukitest ja vesinikujaamadest, mida rahastavad Honda, Toyota ja Nissan. Teil on ka 100 bussi ja need toidavad sportlaste küla statsionaarseid kütuseelemente ja vesinikku.

Malone'il on mõned nõuanded inimestele, kes on huvitatud tehnoloogiast, kuid ei ela aktiivse vesiniku infrastruktuuri plaaniga piirkondades.

"Ma hakkan siin natuke poliitikat tegema," hoiatas ta. „Need, kes soovivad oma osariigis näha kütuseelemendiga sõidukeid, peavad helistama oma seadusandjatele ja nendega rääkima. Kui neil pole teavet, siis ühendage mind nendega ja ma räägin nende seadusandjate ja nende töötajatega.

Tõenäoliselt on see palju keerulisem kui lihtsalt telefonikõne tegemine, kuid see on algus.

Toimetajate soovitused

• Hyundai vesinikkütuseelemendiga veok muudab kaubaveo roheliseks ja glamuurseks
• Vesinik oli homne kütus, mis siis juhtus?
• Järgmise põlvkonna Toyota Mirai kinnitas, hoolimata jätkuvatest probleemidest vesinikutehnoloogiaga
• BMW õrritab taas vesinikautosid kütuseelemendiga X5 kontseptsiooniga
• Hyundai Nexo on esimene kütuseelemendiga sõiduk, mille IIHS on katsetanud