Hidrojen Arabalar ve Elektrikli Arabalar: Hangisi Daha Sürdürülebilir?

Hidrojen Arabalar ve Elektrikli Arabalar: hangisi daha sürdürülebilir? Hangisi daha çevreci? Hidrojen arabaları elektrikli arabalardan daha mı yeşil? Hidrojen arabaları gelecek için en iyi mobilite alternatifi mi? Sürüş sırasında CO2 yaymazlar - bu, çevreyi kirletmedikleri anlamına mı gelir? Hidrojenle çalışan arabalarla ilgili temel bilgileri ve bugün çevreyi korumak için en iyi seçeneğin ne olduğunu öğrenelim.

Hidrojen Arabalar ve Elektrikli Arabalar Nasıl Çalışır?​

Bir hidrojen yakıt hücreli araba, bir yakıt hücresini oksijenle karışacak yüksek basınçlı hidrojen gazıyla besleyen bir hidrojen deposuna sahiptir. Bu karışım, elektrik motoruna güç sağlamak için elektrik üreten bir elektrokimyasal reaksiyon başlatır. Bu, hidrojen arabalarının hem elektrikli arabaların (elektrik enerjisi ve motor kullanımı nedeniyle) hem de geleneksel benzinli arabaların (tank nedeniyle) özelliklerine sahip olduğu anlamına gelir. Ancak, ulaşım pazarının benzersiz bir payını temsil ederler ve FCV'ler (Yakıt Hücreli Araçlar) veya FCEV'ler (Tam Hücreli Elektrikli Araçlar) olarak da adlandırılırlar.




Yakıt hücreleri, hidrojenle çalışan arabaların ana bileşenidir. Onları arabanın içinde meydana gelen tüm süreçlerin maestrosu olarak düşünün, böylece hareket edecek enerjiye sahip olur. Uzun lafın kısası, yakıt hücreleri depolanan hidrojen gazını (oksijenle karıştırarak) elektriğe dönüştürür. Bu elektrik daha sonra herhangi bir toksik egzoz emisyonu olmadan aracı hareket ettirmek için bir elektrik motoruna güç sağlamak için kullanılır. Aslında, tüm sürecin tek yan ürünü, H20 moleküllerini oluşturan hidrojen ve oksijen atomlarının bağlanması sonucu su ve ısıdır.

Biliyorum - mükemmel görünüyor, değil mi? Öte yandan, elektrikli araçlar (EV'ler), şarj edilebilir bir pilden veya diğer taşınabilir elektrik kaynaklarından akım çeken elektrik motorları tarafından çalıştırılır. Hareket ettiklerinde, daha önce şarj edilmiş piller sayesinde kimyasal reaksiyon da olmaz, sadece elektriklidir. Peki hangisi daha ekolojik ve sürdürülebilir? Elektrikli arabalar mı yoksa hidrojen arabaları mı? Nihai sonuçlara varmadan önce, her bir araç tipinin en önemli özelliklerine bir göz atalım.

Hidrojen ve Elektrikli Arabaların Artıları ve Eksileri​

Sürüş - Menzil​

Hyundai Nexo (hidrojenle çalışan), türünün en iyisi olan elektrikli Tesla Model S ile yaklaşık olarak aynı olan yaklaşık 330 mil veya 550 km seyahat edebilir. Bununla birlikte, bu arabaların sürüş menzilini doğru bir şekilde söylemek zor. Arabanın aldığı yolcu sayısı, klimanın açık mı kapalı mı olduğu, arabanın anayolda mı yoksa şehir merkezi trafiğinde mi takıldığı, aracın türü gibi bir dizi ölçüme bağlıdır. …

Bu nedenle, tüm bu değişkenlerin benzersiz karışımları nedeniyle farklı insanlar farklı deneyimler rapor ediyor. Bununla birlikte, hidrojen arabaları enerji depolarını yoğun bir şekilde paketlediğinden, genellikle daha uzun mesafeler elde edebilirler. Automotive Technologies'e göre, tam elektrikli araçların çoğu tek bir şarjla 100-200 mil arasında seyahat edebilirken, hidrojen olanlar 300 mil yol alabilir..

Hidrojen Arabalar ve Elektrikli Arabalar: Mevcut Güç/Yakıt Doldurma İstasyonları EV için elektrik santrallerinin sayısı her geçen gün artıyor ve Aralık 2018'e kadar Amerika Birleşik Devletleri'nde 20.000 elektrikli şarj istasyonu vardı . Çoğu Kaliforniya bölgesinde olmak üzere ABD'deki 45'ten az hidrojen dolum istasyonuyla karşılaştırıldığında büyük bir sayı göre , ABD Enerji Bakanlığı . Gerçekten de, hidrojen arabalarının altyapısı, tedariki ve teknolojisi, elektrikli araçların hala yıllarca gerisindedir.

Güç Verme/Yakıt Doldurma Süresi​

Hidrojeni depoya pompalamak için gereken süre, elektrikli otomobillerdekinden çok daha ilginç (tıpkı herhangi bir benzinli araba gibi 5 ila 10 dakika). Tesla'nın hızlı şarj cihazları (120 kW ile) pillere yarım saatte %80 güç verirken, BMW i3 veya Nissan Leaf'in tamamen şarj olması sırasıyla yaklaşık 4 veya 8 saat sürebilir. Sonuç olarak, elektrikli arabaların çalışma süresi, şarj istasyonuna ve şarj konektörünün tipine açıkça bağlıdır . Ancak kombinasyon ne olursa olsun ve hatta Tesla'nın San Francisco'da beta testinde olan en yeni V3 süper şarj cihazı ile bile , bu hidrojen arabası için açık bir kazançtır - hepsi 1 kg hidrojenin 1 kilogram lityumdan 236 kat daha fazla enerji depolaması nedeniyle- iyon piller.

Gerçek Sorun: Hidrojen Elde Etmek​

Hidrojen evrendeki en yaygın element olmasına rağmen , Mavi Gezegende saf haliyle mevcut değildir . Bu, onu arabalarımız için yakıt olarak kullanmak istiyorsak, onu su, doğal gaz veya diğer fosil yakıtlar veya biyokütle gibi diğer bileşiklerden üretmemiz gerektiği anlamına gelir. Bunun için de enerjinin kullanılması gerekiyor ve denkleme çevresel ve ekonomik maliyetler giriyor. Bir yandan, suyun elektroliz sürecini tersine çevirerek temiz bir şekilde hidrojen elde edebiliriz. Sorun, hidrojen elde etmek için H20 moleküllerini ayırma işleminin yüksek miktarda enerji harcaması ve bu da onu çok pahalı bir süreç haline getirmesidir.

Bununla birlikte, bu enerji güneş veya rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından gelebiliyorsa , net enerji döngüsü çok düşük karbon alabilir ve süreç daha çevre dostu hale gelebilir. Diğer bir durum ise sürecin verimliliğidir, bu sadece %75 verimlidir ve elektrik kayıplarının %25'ine izin verir. Bu nedenle günümüzde çoğu hidrojen yakıtı, elektrolizden daha ucuz olan doğal gaz reformu süreciyle elde edilmektedir. Dezavantajı ise süreçte karbondioksit ve karbon monoksit gibi zararlı yan ürünlerin üretilmesi ve küresel ısınmaya katkıda bulunmasıdır.

Ayrıca, daha az sıklıkta olmalarına rağmen, doğal gaz çıkarırken metan sızıntıları nadir değildir. Ve bu moleküller CO2'den sadece 86 kat daha kötü olmakla kalmıyor , küresel GHG emisyonlarının yaklaşık %25'inden sorumlu . Doğal gaz çıkarma süreci – kırma – genellikle önemli bir çevresel etkiye sahiptir ve ekosistemlere , biyolojik çeşitliliğe zarar verebilir., suları kirletir ve küçük depremlere neden olur.

Hidrojenle Çalışan Arabaların Bazı Faydaları​

Elektrikli otomobillerin tipik lityum iyon pilleri yerine hidrojen yakıt hücreli otomobiller, lityum pillerin yaşam döngüsünün sona ermesi sorunundan kurtulmuş gibi görünen çekici bir değer önerisi sunuyor. Bu pillerin (arabalardan, ayrıca güneş panellerinden, cep telefonlarından ve diğerlerinden) artık ana amaçlarına hizmet etmedikleri zaman geleceği hakkında hala bazı belirsizliklerin olduğu bir zamanda bu bir artı.

Geri dönüşümleri zordur ve hastaneler gibi kentsel binalarda yedek jeneratörler olarak yeniden kullanmak için bazı projeler geliştirilmektedir. Ayrıca, herhangi bir kirletici emisyon olmadan sürüş (yenilenebilir enerji şebekelerinin dekarbonizasyon ile dünya çapında büyüdüğünü düşünürsek olacağı gibi), artı en iyi 40 dakikalık şarj veya en yaygın durum senaryosuna kıyasla 5-10 dakikada hızla yakıt ikmali yapılması Elektrikli otomobillerde 3-6 saatlik şarj senaryosu, hidrojen hareketliliği hareketi için de tartışılmaz bir kazanç. Bazı araştırmalar ayrıca hidrojen ekonomisinin küresel CO2eq emisyonlarını %0 ile %27 arasında azaltma potansiyeline sahip olduğunu gösteriyor. Bu potansiyel, 1) doğal gazdan m etan sızıntıları nispeten düşük olduğunda, 2) hidrojen üretmek için metan kırma işlemi yapıldığında ve 3) bir hidrojen yakıt hücresi uygulandığında karşılanabilir.

Elektrikli Arabalar ve Hidrojen Arabalar - Hangisi Daha Sürdürülebilir?​

Yukarıda bahsedilen faydalarına rağmen, bugün hidrojenin çoğu ( ABD'nin %95'i ) metan reformu süreci ile üretilmektedir. Bu , süreçte üretilen karbon monoksit ve dioksit nedeniyle iklim değişikliğiyle mücadele için bir çözüm olarak hidrojenle çalışan araçların tüm potansiyelini ortadan kaldırıyor. Ayrıca, çıkarma ve taşıma (boru hatları ile) aşamasında kaçabilecek doğal gazın (bir fosil yakıt) kullanılması gereği de pek inandırıcı değildir. Metan kırma süreci iyileştirilse bile (ve çabalar bu yönde ilerlemiyorsa), bunun uzun vadeli bir çözüm olması muhtemel değildir. Yine de, teknoloji geliştikçe, belki de hidrojen elde etmek için su elektroliz süreci geliştirilebilir ve süreç daha verimli hale geldikçe daha fazla kullanılabilir.

Çünkü hidrojen arabalarının enerjiyi iki kez kullanmak (hidrojen yapmak ve sonra onu araçlara güç sağlamak için kullanmak) anlamına gelmesi, elektrikli arabaların ise şebekeden gelen enerjiyi hemen kullanabilmesi, elektrikli arabalar lehine güçlü bir argüman. Çünkü elektriği hidrojene ve tekrar elektriğe dönüştürdükten sonra %45'e varan enerji kayıpları olabilir (sıvıya sıkıştırmak ve depolamak dahil), bu da onu çok verimli bir süreç haline getirmez. Bununla birlikte, hidrojen üretme yeni yöntemler gibi, geliştirilmektedir ise proton alma-verme zarı , bilim adamlarına göre,% 86 verim elde edebilirsiniz, bekleyip ne olacağını görmemiz gerekiyor.

Hidrojen üretimi için ekstra enerji arzını kullanmak ve hidrojen-lityum-iyon arabaların bazı hibrit versiyonlarını yaratmak da bir şey olabilir, bir kez daha bu fazla enerjinin barajlarda (diğer etkilerini dikkate almadan) kullanmanın daha verimli olup olmadığını açıklığa kavuşturan çalışmalar ortaya çıktı. hidrojen üretiyor. Bugün ise elektrikli otomobiller, farklı otomobil türleri ve şarj noktaları açısından daha erişilebilir bir araçtır.

Hidrojenle çalışan arabalara kıyasla daha verimli süreçler içeriyorlar ve lityum pilleri farklı amaçlara ulaşmak için yeniden kullanılırsa, en azından önümüzdeki birkaç yıl içinde daha sürdürülebilir bir çözüm olarak kalmayı seviyorlar. Hidrojen Arabalar ve Elektrikli Arabalar hakkında yazımızın sonuna geldik. Bu detaylardan sonra siz olsanız hangisini alırdınız? Hidrojen Arabalar mı? Yoksa Elektrikli Arabalar mı? hangisi tercihiniz olurdu? Kaynak; https://youmatter.world/en/hydrogen-electric-cars-sustainability-28156/