Ce este o stație de realimentare cu hidrogen?

Înțelegerea stațiilor de realimentare cu hidrogen

Anumite amplasamente numite stații de realimentare cu hidrogen (HRS) sunt utilizate pentru a alimenta mașinile electrice alimentate cu pile de combustie cu hidrogen. Aceste stații de alimentare stochează hidrogenul la presiune înaltă și utilizează duze și conducte speciale pentru a furniza hidrogen vehiculelor, comparativ cu stațiile de alimentare tradiționale. Un sistem de realimentare cu hidrogen devine crucial pentru alimentarea vehiculelor cu pile de combustie, care produc doar aer cald, precum și vapori de apă, pe măsură ce omenirea se îndreaptă către transportul cu emisii reduse de carbon.

Cu ce ​​alimentezi o mașină pe hidrogen?

Hidrogenul gazos (H2) comprimat la o presiune înaltă, de obicei la presiuni de 350 bar sau 700 bar pentru automobile, este utilizat pentru alimentarea vehiculelor pe bază de hidrogen. Pentru a stoca eficient presiunea ridicată a gazului, hidrogenul este stocat în rezervoare personalizate, ranforsate cu fibră de carbon.

Cum funcționează stațiile de realimentare cu hidrogen?

Alimentarea unui vehicul fabricat pe bază de hidrogen necesită câțiva pași importanți: 1. Producerea de hidrogen: Reformarea metanului din abur (SMR), utilizarea energiei electrice din surse regenerabile sau ca o consecință a procesului de fabricație sunt câteva dintre modalitățile independente care sunt frecvent utilizate pentru a produce hidrogen în vederea utilizării.

1. Compresia și stocarea gazului: rezervoarele de stocare din apropiere stochează hidrogen gazos după ce acesta a fost comprimat complet la presiuni ridicate (350–700 bar).
2. Pre-răcire: Pentru a evita deteriorarea termică în timpul operațiunii de umplere rapidă, hidrogenul trebuie răcit la -40°C înainte de distribuire.

4. Distribuire: Între recipientul de depozitare al vehiculului și duza special concepută se formează un element etanș. O procedură atent controlată, care menține sub control atât presiunea, cât și temperatura, permite hidrogenului să pătrundă în rezervoarele de stocare ale mașinii.

5. Sisteme de siguranță: O serie de funcții de protecție, cum ar fi sistemele de stingere a incendiilor, comenzile automate de oprire și monitorizarea scurgerilor, promit că operațiunile sunt sigure.

Combustibil cu hidrogen vs. vehicule electrice

Este combustibilul pe bază de hidrogen mai bun decât cel electric?

Această reacție depinde de scenariile specifice de utilizare. Având în vedere că 75-90% din energia electrică este transformată în energie la roțile vehiculului, mașinile electrice alimentate cu baterii sunt de obicei mai ecologice. Între patruzeci și șaizeci la sută din energia hidrogenului poate fi transformată în putere de propulsie pentru vehiculele cu pile de combustie cu hidrogen. Cu toate acestea, vehiculele electrice cu pile de combustie cu hidrogen au avantaje în ceea ce privește eficiența de funcționare în medii reci, longevitatea (480-640 km per rezervor) și timpul de realimentare (3-5 minute față de peste 30 de minute pentru încărcarea rapidă). Pentru vehiculele mari (camioane, autobuze) unde realimentarea rapidă și distanța lungă sunt importante, hidrogenul s-ar putea dovedi mai potrivit.

Cost și considerații practice

Cât costă reumplerea unei mașini pe hidrogen?

În prezent, alimentarea unei mașini pe bază de hidrogen cu un rezervor plin (aproximativ 5-6 kg de hidrogen) va costa între 75 și 100 de dolari, ceea ce îi conferă o autonomie de 480-640 km. Aceasta înseamnă aproximativ 16-20 de dolari pe kilogram de hidrogen. Prețurile variază în funcție de locație și se așteaptă să scadă pe măsură ce producția se extinde și utilizarea hidrogenului ecologic avansează. Unele regiuni oferă reduceri care reduc costurile pentru clienți.

Poate un motor de mașină normal să funcționeze cu hidrogen?

Deși nu este ceva obișnuit, motoarele tradiționale cu ardere internă pot fi personalizate pentru a funcționa pe bază de hidrogen. Pornirea înainte de aprindere, emisiile ridicate de oxizi de azot și problemele de stocare se numără printre problemele cu care trebuie să se confrunte motoarele cu ardere internă pe bază de hidrogen în timp. Astăzi, aproape toate mașinile alimentate cu hidrogen utilizează tehnologia pilelor de combustie, care utilizează hidrogen și oxigen din mediu pentru a produce energie ce acționează un motor electric, având doar apă ca produs rezidual.

Care țară folosește cel mai mult combustibilul pe bază de hidrogen?

Cu peste 160 de stații de realimentare cu hidrogen și planuri ambițioase de construire a 900 de stații până în 2030, Japonia este în prezent lider mondial în utilizarea combustibilului produs pe bază de hidrogen. Alte țări importante includ:

Germania: Peste 100 de stații, dintre care 400 sunt programate până în 2035

Statele Unite: Cu aproximativ 60 de stații, majoritatea în California

Coreea de Sud: se dezvoltă rapid, cu 1.200 de stații proiectate până în 2040

China: Face investiții importante, cu peste 100 de stații în funcțiune în prezent

Creșterea globală a stațiilor de realimentare cu hidrogen

În 2023 existau aproximativ 800 de stații de realimentare cu hidrogen în lume; până în 2030, se preconizează că acest număr va crește la peste 5.000. Datorită subvențiilor din partea guvernelor și dedicării producătorilor pentru dezvoltarea pilelor de combustie, Europa și Asia se află în avangarda acestei dezvoltări.

Focus pe vehicule grele: Extinderea infrastructurii de hidrogen pentru camioane, autobuze, trenuri și aplicații maritime