Движение на автомобили на водород: Поглед към Националната водородна мисия на Индия
Индия обяви Национална водородна мисия, която ще изготви пътна карта за използване на водород като енергиен източник. Инициативата има потенциал да трансформира транспорта.

Традиционно бавно движеща се в технологиите за гранични електрически превозни средства (EV), Индия направи необичайно ранно влизане в надпреварата за използване на енергийния потенциал на най-разпространения елемент във Вселената, водорода. По-малко от четири месеца след като Министерството на енергетиката на Съединените щати обяви инвестиция до 100 милиона долара в производство на водород и изследвания и развитие на технологиите за горивни клетки, Индия обяви Национална водородна мисия.
Предложението в бюджета ще бъде последвано от проект на мисия през следващите няколко месеца - пътна карта за използване на водород като енергиен източник, със специфичен акцент върху зеления водород, съчетаващ нарастващия капацитет за възобновяеми източници на Индия с водородната икономика, посочиха правителствени служители .
И докато предложените сектори за крайна употреба включват стомана и химикали, основната индустрия, която водородът има потенциал да трансформира, е транспортът – който допринася за една трета от всички емисии на парникови газове и където водородът се разглежда като директна замяна на изкопаемите горива, с специфични предимства пред традиционните електромобили.
Няколко пилоти, свързани с мобилността, вече са в ход.
През октомври Делхи стана първият индийски град, който експлоатира автобуси, работещи със сгъстен природен газ с водород (H-CNG) в рамките на шестмесечен пилотен проект. Автобусите ще работят по нова технология, патентована от Indian Oil Corp за производство на H-CNG — 18 процента водород в CNG — директно от природен газ, без да се прибягва до конвенционално смесване.
NTPC Ltd управлява пилотен проект за управление на 10 електрически автобуса, базирани на водородни горивни клетки и електрически автомобили с горивни клетки в Лех и Делхи, и обмисля създаването на съоръжение за зелено производство на водород в Андхра Прадеш.
МОК също така планира да създаде специално звено за производство на водород за работа на автобуси в своя център за научноизследователска и развойна дейност във Фаридабад.
Като поддържаща регулаторна рамка Министерството на автомобилния транспорт и магистралите в края на миналата година издаде уведомление, предлагащо изменения в Централните правила за моторни превозни средства от 1989 г., за да се включат стандарти за оценка на безопасността за превозни средства, базирани на водородни горивни клетки.
Защо водород - и неговите видове
Потенциалът на водорода като източник на чисто гориво има история, обхващаща близо 150 години. През 1874 г. писателят на научна фантастика Жул Верн излага пророческа визия в „Мистериозният остров“ – за свят, в който един ден водата ще бъде използвана като гориво, а водородът и кислородът, които го съставят, използвани поотделно или заедно, ще осигурят неизчерпаем източник на топлина и светлина, с интензитет, на който въглищата не са способни.
През 1937 г. германският пътнически дирижабъл LZ129 Hindenburg използва водородно гориво, за да лети през Атлантика, само за да експлодира, докато акостира на военноморската авиационна станция Лейкхърст в Ню Джърси, убивайки 36 души. В края на 60-те години на миналия век водородните горивни клетки помогнаха за захранването на мисиите на НАСА Аполо до Луната.
След сътресенията в цените на петрола през 70-те години на миналия век възможността водородът да замести изкопаемите горива започна сериозно да се обмисля. Три автомобилни производители - японските Honda и Toyota и южнокорейският Hyundai - оттогава се придвижиха решително в посока комерсиализация на технологията, макар и в ограничен мащаб.
Най-често срещаният елемент в природата не се намира свободно. Водородът съществува само в комбинация с други елементи и трябва да бъде извлечен от естествено срещащи се съединения като вода (която е комбинация от два водородни атома и един кислороден атом). Въпреки че водородът е чиста молекула, процесът на извличането му е енергоемък.
Източниците и процесите, чрез които се получава водород, са категоризирани по цветни раздели. Водородът, произведен от изкопаеми горива, се нарича сив водород; това представлява по-голямата част от водорода, произвеждан днес. Водородът, генериран от изкопаеми горива с възможности за улавяне и съхранение на въглерод, се нарича син водород; водородът, произведен изцяло от възобновяеми източници на енергия, се нарича зелен водород. В последния процес електричеството, генерирано от възобновяема енергия, се използва за разделяне на водата на водород и кислород.
Случаят за зелен водород
Зеленият водород има специфични предимства. Първо, това е чиста горяща молекула, която може да декарбонизира редица сектори, включително желязо и стомана, химикали и транспорт. Второ, възобновяемата енергия, която не може да бъде съхранявана или използвана от мрежата, може да бъде насочена за производство на водород.
Това цели правителствената мисия за водородна енергия, която трябва да стартира през 2021-22 г. Електрическата мрежа на Индия е предимно базирана на въглища и ще продължи да бъде такава, като по този начин се отричат съпътстващите ползи от широкомащабния тласък на EV - тъй като въглищата ще трябва да се изгарят, за да се генерира електричеството, което ще захранва тези превозни средства. В няколко страни, които са се заели с EV, голяма част от електроенергията се произвежда от възобновяеми източници - в Норвегия например 99 процента е от водноелектрическа енергия. Експертите смятат, че водородните превозни средства могат да бъдат особено ефективни при превози на дълги разстояния и други трудни за електрифициране сектори, като корабоплаване и въздушни пътувания на дълги разстояния. Използването на тежки батерии в тези приложения би било контрапродуктивно, особено за страни като Индия, където електрическата мрежа се захранва предимно с въглища.
| Защо цените на бензина и дизела се покачват в Индия?Как работят водородните горивни клетки
По-специално Южна Корея и Япония са фокусирани върху преместването на своите автомобилни пазари към водород и потенциала на горивните клетки. Какво е горивна клетка?
Водородът е енергиен носител, а не източник на енергия. Водородното гориво трябва да се трансформира в електричество от устройство, наречено стек с горивни клетки, преди да може да се използва за захранване на автомобил или камион. Горивната клетка преобразува химическата енергия в електрическа енергия, използвайки окислители чрез окислително-редукционна реакция. Превозните средства, базирани на горивни клетки, най-често комбинират водород и кислород, за да произвеждат електричество за захранване на електрическия мотор на борда. Тъй като превозните средства с горивни клетки използват електричество за движение, те се считат за електрически превозни средства.
Във всяка отделна горивна клетка водородът се изтегля от бордовия резервоар под налягане и се кара да реагира с катализатор, обикновено направен от платина. Докато водородът преминава през катализатора, той се лишава от своите електрони, които са принудени да се движат по външна верига, произвеждайки електрически ток. Този ток се използва от електрическия двигател за захранване на превозното средство, като единственият страничен продукт е водната пара.
Автомобилите с водородни горивни клетки имат почти нулев въглероден отпечатък. Водородът е около два до три пъти по-ефективен от изгарянето на бензин, тъй като електрическата химическа реакция е много по-ефективна от изгарянето.
ПРИСЪЕДИНИ СЕ СЕГА :Телеграмният канал Express Explained
FCEV и други EV
Електрическите превозни средства (EVs) обикновено са разделени на четири широки категории:
* Конвенционалните хибридни електрически превозни средства или HEV като Toyota Camry комбинират конвенционална система на двигател с вътрешно горене с електрическа задвижваща система, което води до хибридно задвижване на превозното средство, което значително намалява разхода на гориво. Вградената батерия в конвенционален хибрид се зарежда, когато IC двигателя захранва задвижването.
* Plug-in хибридните превозни средства или PHEV като Chevrolet Volt също имат хибридно задвижване, което използва IC двигател и електрическа енергия за задвижване, подкрепено от акумулаторни батерии, които могат да бъдат включени в източник на захранване.
* Електрическите превозни средства, захранвани с батерии, или BEV, като Nissan Leaf или Tesla Model S, нямат IC двигател или резервоар за гориво и работят на напълно електрическо задвижване, захранвано от акумулаторни батерии.
* Електрическите превозни средства с горивни клетки или FCEV като Mirai на Toyota, Clarity на Honda и Nexo на Hyundai използват водороден газ за захранване на бордов електродвигател. FCEV комбинират водород и кислород, за да произвеждат електричество, което задвижва двигателя. Тъй като те се захранват изцяло с електричество, FCEV се считат за EV, но за разлика от BEV, техният обхват и процесите на зареждане са сравними с конвенционалните автомобили и камиони.
Основната разлика между BEV и водородния FCEV е, че последният позволява време за зареждане от само пет минути, в сравнение с 30-45 минути зареждане за BEV. Освен това потребителите получават около пет пъти по-добро съхранение на енергия за единица обем и тегло, което освобождава много място за други неща, като същевременно позволява на ездача да отиде по-далеч.
Проблемът с критичната маса
Въпреки обещанието си, водородната технология тепърва ще бъде разширена. Главният изпълнителен директор на Tesla Илон Мъск нарече технологията на горивните клетки умопомрачително глупава.
В световен мащаб е имало под 25 000 превозни средства с водородни горивни клетки на пътя в края на 2020 г.; за сравнение, броят на електрическите автомобили е 8 милиона.
Голяма пречка пред приемането на превозни средства с водородни горивни клетки е липсата на инфраструктура на бензиностанцията - автомобилите с горивни клетки зареждат гориво по подобен начин като конвенционалните автомобили, но не могат да използват същата станция. Днес в света има по-малко от 500 работещи водородни станции, предимно в Европа, следвана от Япония и Южна Корея. Има такива в Северна Америка.
Безопасността се разглежда като загриженост. Водородът е под налягане и се съхранява в криогенен резервоар, оттам се подава към клетка с по-ниско налягане и се подлага на електрохимична реакция за генериране на електричество. Hyundai и Toyota казват, че безопасността и надеждността на резервоарите за водородно гориво е подобна на тази на стандартните CNG двигатели.
Увеличаването на технологията и постигането на критична маса остава голямото предизвикателство. Повече превозни средства на пътя и повече поддържаща инфраструктура могат да намалят разходите. Предложената мисия на Индия се разглежда като стъпка в тази посока.
Споделете С Приятелите Си: