Hvað er vetnisfyllingarstöð?

Að skilja vetniseldsneytisstöðvar

Sérstakir staðir sem kallast vetnisfyllingarstöðvar (e. vetnisfyllingarstöðvar, HRS) eru notaðir til að fylla rafbíla knúna eldsneytisfrumum með vetni. Þessar fyllingarstöðvar geymdu vetni undir háþrýstingi og nota sérstaka stúta og leiðslur til að útvega vetni til ökutækja, samanborið við hefðbundnar eldsneytisstöðvar. Kerfi fyrir vetnisfyllingu verður mikilvægara til að knýja eldsneytisfrumuökutæki, sem framleiða aðeins heitt loft og vatnsgufu, þar sem mannkynið færist í átt að kolefnissnauðum samgöngum.

Með hverju fyllir maður vetnisbíl?

Vetnisgas (H2) undir miklu þrýstingi, oftast við 350 bör eða 700 bör fyrir bíla, er notað til að knýja vetnisökutæki. Til að geyma háþrýstinginn á skilvirkan hátt er vetnið geymt í sérsniðnum kolefnisþráðarstyrktum tönkum.

Hvernig virka vetnisfyllingarstöðvar?

Áfylling á vetnisframleiðslu fer fram með nokkrum mikilvægum skrefum: 1. Vetnisframleiðsla: Umbreyting á metani (SMR), notkun raforku frá endurnýjanlegum orkugjöfum eða sem afleiðing af framleiðsluferlinu eru nokkrar af þeim sjálfstæðu leiðum sem oft eru notaðar til að framleiða vetni til notkunar.

1. Gasþjöppun og geymsla: Geymslutankar í nágrenninu geyma vetnisgas eftir að það hefur verið þjappað rækilega niður í háan þrýsting (350–700 bör).
2. Forkæling: Til að koma í veg fyrir hitaskemmdir við hraðfyllingu verður að kæla vetnið niður í -40°C áður en það er gefið út.

4. Dreifing: Lokað tengi er myndað á milli geymsluíláts ökutækisins og sérhannaða stútsins. Vandlega stýrt ferli sem heldur bæði þrýstingi og hitastigi í skefjum gerir vetni kleift að komast inn í geymslutanka bílsins.

5. Öryggiskerfi: Fjöldi verndarkerfa, svo sem slökkvikerfi fyrir eld, sjálfvirk slökkvikerfi og lekaeftirlit, tryggja öryggi rekstursins.

Vetniseldsneyti vs. rafknúin ökutæki

Er vetniseldsneyti betra en rafmagn?

Þessi viðbrögð eru háð notkunaraðstæðum. Þar sem 75–90% af rafmagninu er umbreytt í orku á hjólum ökutækisins eru rafknúin bílar yfirleitt umhverfisvænni. Hægt er að umbreyta á milli fjörutíu og sextíu prósentum af orkunni í vetni í drifkraft fyrir vetniseldsneytisfrumubíla. Hins vegar hafa rafknúin ökutæki kosti hvað varðar rekstrarhagkvæmni í köldu umhverfi, endingu (480–640 km á tank) og eldsneytisáfyllingartíma (3–5 mínútur á móti 30+ mínútum fyrir hraðhleðslu). Fyrir stór ökutæki (vörubíla, rútur) þar sem hröð eldsneytisáfylling og langar vegalengdir eru mikilvægar gæti vetni reynst hentugra.

Kostnaður og hagnýt atriði

Hversu dýrt er að fylla á vetnisbíl?

Eins og er kostar það á bilinu 75 til 100 dollara að fylla vetnisknúinn bíl með heilum tanki (um það bil 5–6 kg af vetni), sem gefur honum drægni upp á 480–640 km. Þetta jafngildir um 16–20 dollurum á kílógramm af vetni. Verð er mismunandi eftir staðsetningu og búist er við að það lækki eftir því sem framleiðsla eykst og notkun umhverfisvæns vetnis þróast. Sum svæði bjóða upp á afslætti sem lækka kostnað fyrir viðskiptavini.

Getur venjuleg bílvél gengið fyrir vetni?

Þótt það sé ekki algengt er hægt að aðlaga hefðbundnar brunahreyflar að vetni. Meðal vandamála sem vetnisknúnir bílar þurfa að takast á við með tímanum eru ræsing fyrir kveikju, mikil losun köfnunarefnisoxíða og geymsluvandamál. Í dag nota næstum allir vetnisknúnir bílar eldsneytisfrumutækni, sem notar vetni og súrefni úr umhverfinu til að framleiða orku sem knýr rafmótor með aðeins vatni sem úrgangsefni.

Hvaða land notar vetniseldsneyti mest?

Með yfir 160 vetnisstöðvar og metnaðarfullum áætlunum um að byggja 900 stöðvar fyrir árið 2030 er Japan nú leiðandi í heiminum í notkun eldsneytis sem framleitt er úr vetni. Önnur helstu lönd eru:

Þýskaland: Meira en 100 stöðvar, þar af 400 áætlaðar fyrir árið 2035

Bandaríkin: Með um það bil 60 stöðvum, aðallega í Kaliforníu

Suður-Kórea: ör þróun, áætlaðar 1.200 stöðvar fyrir árið 2040

Kína: Gerir mikilvægar fjárfestingar, með yfir 100 stöðvar í rekstri nú þegar

Vöxtur vetniseldsneytisstöðva á heimsvísu

Árið 2023 voru um það bil 800 vetnisstöðvar í heiminum; árið 2030 er gert ráð fyrir að sú tala muni aukast í yfir 5.000. Vegna niðurgreiðslna frá stjórnvöldum og skuldbindingar framleiðenda við þróun eldsneytisrafla eru Evrópa og Asía í fararbroddi þessarar þróunar.

Áhersla á þungavinnu: Útvíkkun vetnisinnviða fyrir vörubíla, rútur, lestir og sjóflutninga