Vandenilio degalinių supratimas
Specialios vietos, vadinamos vandenilio degalinėmis (VDE), naudojamos elektromobiliams, varomiems kuro elementais, pripildyti vandeniliu. Šiose degalinėse, palyginti su tradicinėmis degalinėmis, buvo laikomas aukšto slėgio vandenilis ir naudojami specialūs purkštukai bei vamzdynai, kad būtų galima tiekti vandenilį į transporto priemones. Žmonijai pereinant prie mažai anglies dioksido išskiriančio transporto, vandenilio degalinių sistema tampa labai svarbi kuro elementais varomų transporto priemonių, kurios sukuria tik šiltą orą ir vandens garus, maitinimui.
Kuo pripildyti vandeniliu varomą automobilį?
Vandeniliu varomoms transporto priemonėms maitinti naudojamos labai suslėgtos vandenilio dujos (H2), kurių slėgis paprastai siekia 350 barų arba 700 barų automobiliams. Siekiant efektyviai kaupti aukštą dujų slėgį, vandenilis laikomas specialiai pritaikytose anglies pluoštu sustiprintose talpyklose.
Kaip veikia vandenilio degalinės?
Vandeniliu pagamintos transporto priemonės papildymas atliekama keliais svarbiais etapais:1. Vandenilio gamyba: garų metano (SMR) reformavimas, elektros energijos iš atsinaujinančių šaltinių naudojimas arba gamybos proceso pasekmė yra vieni iš nepriklausomų būdų, dažnai naudojamų vandeniliui gaminti.
- Dujų suspaudimas ir saugojimas: netoliese esančiose saugyklose laikomos vandenilio dujos, kruopščiai suslėgtos iki aukšto slėgio (350–700 barų).
- Išankstinis aušinimas: siekiant išvengti karščio žalos greito užpildymo metu, prieš pildant vandenilį reikia atvėsinti iki -40 °C.
4. Dozavimas: Tarp automobilio rezervuaro ir specialiai sukurto antgalio suformuojamas sandarus jungtis. Kruopščiai kontroliuojama procedūra, kurios metu palaikomas slėgis ir temperatūra, leidžia vandeniliui patekti į automobilio rezervuarus.
5. Saugos sistemos: Įvairios apsaugos funkcijos, tokios kaip gaisro gesinimo sistemos, automatinio išjungimo valdikliai ir nuotėkių stebėjimas, užtikrina saugų veikimą.
Vandenilio kuras ir elektrinės transporto priemonės
Ar vandenilio kuras geresnis už elektrinį?
Ši reakcija priklauso nuo konkrečių naudojimo scenarijų. Kadangi 75–90 % elektros energijos yra transformuojama į energiją, kurią varo transporto priemonės ratai, akumuliatoriais varomi elektriniai automobiliai paprastai yra ekologiškesni. Nuo 40 iki 60 procentų vandenilyje esančios energijos galima paversti varomąja energija vandenilinio kuro elementais varomoms transporto priemonėms. Tačiau elektromobiliai su kuro elementais turi pranašumų dėl veikimo efektyvumo šaltoje aplinkoje, ilgaamžiškumo (480–640 km su vienu baku) ir degalų papildymo laiko (3–5 minutės, palyginti su daugiau nei 30 minučių greitam įkrovimui). Didelėms transporto priemonėms (sunkvežimiams, autobusams), kurioms svarbus greitas degalų papildymas ir dideli atstumai, vandenilis gali būti tinkamesnis.
| Aspektas | Vandenilio kuro elementų transporto priemonės | Baterijomis varomos elektrinės transporto priemonės |
| Degalų papildymo / įkrovimo laikas | 3–5 minutės | 30 minučių iki kelių valandų |
| Diapazonas | 300–400 mylių | 200–350 mylių |
| Energijos vartojimo efektyvumas | 40–60 % | 75–90 % |
| Infrastruktūros prieinamumas | Ribotas (šimtai stočių visame pasaulyje) | Platus (milijonai įkrovimo taškų) |
| Transporto priemonės kaina | Didesnis (brangi kuro elementų technologija) | Tapimas konkurencingu |
Kaina ir praktiniai aspektai
Kiek kainuoja papildyti vandeniliu varomo automobilio baką?
Šiuo metu vandeniliu varomo automobilio papildymas pilnu baku (maždaug 5–6 kg vandenilio) kainuos nuo 75 iki 100 dolerių, o tai reiškia, kad juo galima nuvažiuoti 480–640 kilometrų. Tai sudaro apie 16–20 dolerių už kilogramą vandenilio. Kainos priklauso nuo vietos ir tikimasi, kad jos mažės, plečiantis gamybai ir tobulėjant aplinkai nekenksmingo vandenilio naudojimui. Kai kuriuose regionuose klientams taikomos nuolaidos, kurios sumažina kainą.
Ar gali įprastas automobilio variklis veikti vandeniliu?
Nors tai nėra įprasta, tradicinius vidaus degimo variklius galima pritaikyti veikti vandeniliu. Užvedimas prieš uždegimą, didelė azoto oksidų emisija ir kaupimo problemos yra vienos iš problemų, su kuriomis laikui bėgant turi susidurti vandeniliniai vidaus degimo varikliai. Šiandien beveik visi vandeniliu varomi automobiliai naudoja kuro elementų technologiją, kuri naudoja vandenilį ir deguonį iš aplinkos, kad pagamintų energiją, varančią elektros variklį, o atliekos yra tik vanduo.
Kuri šalis daugiausia naudoja vandenilio kurą?
Turėdama daugiau nei 160 vandenilio degalinių ir ambicingus planus iki 2030 m. pastatyti 900 degalinių, Japonija šiandien pirmauja pasaulyje pagal vandenilio kuro naudojimą. Kitos svarbios šalys yra:
Vokietija: daugiau nei 100 degalinių, o iki 2035 m. planuojama įrengti 400
Jungtinės Valstijos: Maždaug 60 stočių, daugiausia Kalifornijoje
Pietų Korėja: sparčiai vystosi, iki 2040 m. planuojama įrengti 1200 stočių
Kinija: daro svarbias investicijas, šiuo metu veikia daugiau nei 100 degalinių
Pasaulinis vandenilio degalinių augimas
2023 m. pasaulyje buvo maždaug 800 vandenilio degalinių; prognozuojama, kad iki 2030 m. šis skaičius išaugs iki daugiau nei 5000. Dėl vyriausybių subsidijų ir gamintojų atsidavimo kuro elementų plėtrai, Europa ir Azija yra šios plėtros priešakyje.
Dėmesys sunkiosioms transporto priemonėms: vandenilio infrastruktūros plėtra sunkvežimiams, autobusams, traukiniams ir jūrų laivybos reikmėms
Įrašo laikas: 2025 m. gruodžio 16 d.
