水素自動車の説明：燃料電池、効率、ゼロエミッション

アーツ＆ライフ

技術インフラストラクチャの欠如によって妨げられている車両の展開

Toyota Mirai 2019

ゲッティイメージズ経由のFREDERICJ。BROWN / AFP

クワシ・クワーテン事務局長が先月英国で最初の水素戦略を発表したとき、彼は燃料が私たちの生活に力を与える方法を変える可能性があると述べました。

そのような変化の1つは、すでに自動車運転で見られています。昔から第二次世界大戦、技術者は、ガソリンのよりクリーンな代替品として、水素ガスを使用して車両に動力を供給しています。

自動車に使用する水素技術への関心と投資は、1990年代以降大幅に増加しています。また、政府が2030年から英国での新しいガソリン車とディーゼル車の販売が禁止されることを確認したことで、さらなる資金が投入される予定です。

テクノロジー

水素を動力源とする自動車には、内燃機関は含まれていません。代わりに、水素自動車の鍵は燃料電池だと言ったドライビングエレクトリック。

ガスはタンクから燃料電池に入り、酸素と混合して化学反応で水を生成し、電気を生成して車輪を駆動するモーターに電力を供給します。水素ハブ、水素および燃料電池のサプライチェーンにおける業界主導の利害関係者のコミュニティ。水素タンクは、ガソリン車やディーゼル車とほぼ同じプロセスで燃料を補給されると、グループは付け加えました。

水素対電気自動車

水素自動車と電気自動車の二酸化炭素排出量は似ていますが、前者は燃料を補給しなくてもはるかに遠くまで移動できます。燃料を補給する場合、プロセスには数時間ではなく数分かかります。

それでも、水素自動車に対する懐疑論者の最初の議論は効率であると述べたオートエクスプレス。アバディーン大学の化学工学の講師であるトム・バクスター氏によると、パワーセルで使用する水素を生成するために、通常は電気分解によって電気がガスに変換されます。このプロセスでは、ソースエネルギーの約25％が失われます。

得られた水素は、圧縮され、冷却され、水素燃料ステーションに輸送されます。水素燃料ステーションは、さらに約10％を失います、とバクスターは次の記事で説明しています。会話。そして、車内に入ると、水素を電気に変換し、それを使用してエンジンに電力を供給する際に、さらに25％のエネルギー源が失われると彼は書いています。

バクスターの計算によると、このワイヤーからガス、ワイヤーへのプロセスでは、初期エネルギーの38％、つまり100ワットのうち38ワットしか使用されません。比較すると、電気自動車はほぼ2倍の効率であり、初期エネルギー100ワットごとに約80を使用します。

自動車業界のボスも、水素燃料電池車の大量展開を期待して冷水を注ぐために並んでいると、フィナンシャルタイムズ。売上高で世界第2位のフォルクスワーゲンは、水素計画をほとんど放棄したと同紙は報じた。そして、ドイツのライバルであるメルセデスは昨年、最後の乗用車用燃料電池プロジェクトを静かに棚上げしましたが、BMWはこの技術の足掛かりしか維持していません。

しかし、トヨタとヒュンダイはこの技術に多額の投資を続けており、後者は燃料電池自動車の主要コンポーネントのコストを2030年までに半分以上削減することを目指しています。

投資ドライブ

さまざまな欠点がありますが、真に持続可能なモビリティにとって、水素は無視できない燃料であるとAutoExpressは述べています。水素自動車は、排気ガスからの炭素排出量をゼロにします。

それにもかかわらず、クリーンエネルギー源としての水素の信用は依然として問題であるとFTは述べ、すべての水素が同じように作られるわけではないと指摘した。

緑の水素は再生可能エネルギー源からの電気を使用して作られ、青の水素は天然ガスを使用し、排出された炭素はすべて回収して貯蔵または再利用されます。

スペクトルのより有害な端では、灰色の水素は天然ガスを使用しますが、排出物は捕捉されず、茶色の水素は一般炭から得られます。どちらも比較的費用効果が高いですが、環境への影響は大きくなります。

ただし、電気自動車の排出量の面で必ずしも優れているとは限りません。リチウムイオン電池の生産は非常にエネルギーを消費します、と水素燃料電池車の商業化のためのトヨタのリードであるジョンハントはオートエクスプレスに語りました。

Huntの推定によると、一般的な100kWhのバッテリーは250マイルの潜在的な範囲を提供し、そのバッテリーを生産するには、約20トンのCO2が必要になります。

一般的なバッテリーは150,000マイル持続するため、約83g / kmのCO2に相当します。次に、同じ距離での充電を考慮に入れると、同じバッテリーカーはその寿命にわたって124g / kmのCO2を供給します。比較すると、ハントによれば、水素自動車の排出量は60g / kmと低くなる可能性があります。