Καθώς ο κόσμος αντιμετωπίζει το αβέβαιο μέλλον των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής, η βιομηχανία μεταφορών αντιμετωπίζει αυτές τις προκλήσεις κατά μέτωπο. Με νέες εναλλακτικές λύσεις κινητήρων να προωθούνται κάθε χρόνο, είμαστε ένα βήμα πιο κοντά στην απόρριψη του κινητήρα εσωτερικής καύσης υπέρ περισσότερων ανανεώσιμων λύσεων.
Το υδρογόνο γίνεται δημοφιλέστερο
Η Toyota θεωρείται εδώ και καιρό ηγέτης στην τεχνολογία κυψελών καυσίμου υδρογόνου, εργαζόμενη προς την επίτευξη του στόχου μηδενικών εκπομπών από όλα τα μοντέλα οχημάτων της έως το 2050. Τα οχήματα κυψελών καυσίμου υδρογόνου αναμένεται να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο σε αυτό, καθώς και η σειρά λύσεων ηλεκτρικών οχημάτων τους. Ωστόσο, η εταιρεία αντιμετωπίζει προκλήσεις όσον αφορά την προσπάθειά της να πείσει την καταναλωτική της βάση να υιοθετήσει την τεχνολογία υδρογόνου.
Ενώ οι λύσεις κυψελών καυσίμου υδρογόνου στα αυτοκίνητα έχουν επικριθεί από ορισμένα μέλη της επιστημονικής κοινότητας, έχουν σημαντικό δυναμικό για τα βαρέα φορτηγά σε αντίθεση με τα κανονικά επιβατικά οχήματα. Η αντιστάθμιση μεταξύ βάρους και αυτονομίας είναι ένας από τους κύριους λόγους για αυτό.
Τα φορτηγά μεγάλων αποστάσεων απαιτούν πολύ μεγάλες και βαριές μπαταρίες για να επιτύχουν την απαραίτητη αυτονομία, γεγονός που θα μείωνε τη χωρητικότητα και την αποδοτικότητα του φορτίου. Ωστόσο, το υδρογόνο έχει πολύ υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα, επιτρέποντας μεγαλύτερη αυτονομία με χαμηλότερο βάρος, καθιστώντας το ιδανικό για μεταφορά μεγάλων φορτίων σε μεγάλες αποστάσεις.
Μια νέα τεχνολογία
Το Ινστιτούτο Έρευνας Νοτιοδυτικού Τέξας (SwRI) είναι ένας καινοτόμος που ακολουθεί αυτή τη λογική. Η εταιρεία ολοκλήρωσε πρόσφατα μια επιτυχημένη κατασκευή του κινητήρα εσωτερικής καύσης υδρογόνου. Ο κινητήρας μπορεί να τροφοδοτήσει ένα εμπορικό φορτηγό χωρίς άνθρακα, κάτι που αλλάζει τα δεδομένα για τη βιομηχανία βαρέων φορτηγών σε όλο τον κόσμο.
Η εταιρεία έχει πλέον προχωρήσει στη δεύτερη φάση του κινητήρα εσωτερικής καύσης υδρογόνου, η οποία περιλαμβάνει τη δοκιμή και τη βελτίωση της απόδοσης του οχήματος σε πραγματικές συνθήκες. Η ιδέα είναι να δείξουμε ότι αυτό το φορτηγό υδρογόνου δεν είναι απλώς ένα εντυπωσιακό πρωτότυπο, αλλά μια πρακτική, αξιόπιστη και μηδενικών εκπομπών λύση που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στη σημερινή βιομηχανία φορτηγών.
«Προσπαθούμε πάντα να προβλέψουμε πού θα προκύψουν προβλήματα στο μέλλον και να αναπτύξουμε λύσεις για αυτά τα προβλήματα που προκύπτουν, είτε στον κυβερνητικό τομέα είτε στον εμπορικό τομέα», δήλωσε ο Adam Hamilton, πρόεδρος και διευθύνων σύμβουλος της SwRI.
Πώς λειτουργούν οι κινητήρες ICE υδρογόνου;
Το όχημα H2-ICE διαθέτει 2.025 Newton-meters (nm) ροπής με τον κινητήρα των 370 ίππων. Η απόδοση του κινητήρα φτάνει στο μέγιστο στο 43% και είναι πάνω από 40%. Μόνο ίχνη εκπομπών άνθρακα, ή περίπου 1,5 γραμμάρια CO2 ανά ιπποδύναμη-ώρα (g/hp-hr), έχουν ανιχνευθεί στα καυσαέρια. Ο κινητήρας τροφοδοτείται από έναν συνδυασμό υδρογόνου, ηλεκτρικής ενέργειας και νερού.
Τα στοιχεία καυσίμου χρησιμοποιούν μια διαδικασία ηλεκτρόλυσης για να διασπάσουν τα άτομα H2O (νερού) σε υδρογόνο και οξυγόνο. Το υδρογόνο χρησιμοποιείται στη συνέχεια για την τροφοδοσία του ηλεκτροκινητήρα του οχήματος, ενώ παράγει νερό ως το μόνο υποπροϊόν αντί για επιβλαβείς εκπομπές άνθρακα.
Ο κινητήρας λειτουργεί ουσιαστικά μέσω της χημικής αντίδρασης υδρογόνου και οξυγόνου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία στη συνέχεια τροφοδοτεί τον κινητήρα του οχήματος. Οι κινητήρες υδρογόνου έχουν δείξει αυξανόμενη υποσχόμενη επιτυχία την τελευταία δεκαετία, υπογραμμίζοντας τη σημασία των ποικίλων λύσεων κινητήρων για την απαλλαγή του πλανήτη από τον άνθρακα και την παροχή λύσεων για την απομάκρυνση από τον κινητήρα εσωτερικής καύσης και τα επιβλαβή ορυκτά καύσιμα.
www.worldenergynews.gr
