Útskýrt: Hvernig bílar geta keyrt á vetni
Hæstiréttur hefur beðið stjórnvöld um að kanna hagkvæmni vetnisbundinnar tækni til að takast á við loftmengun ökutækja í höfuðborginni. Indland er að skoða Japan náið, sem hefur tekið framförum á þessu sviði.
Indland er að skoða Japan náið, sem hefur tekið framförum á þessu sviði. Fyrir Ólympíuleikana í Tókýó í júlí næstkomandi er Japan að búa sig undir að setja á vegi sína þúsundir farartækja sem byggja á vetnisfrumutækni, einnig þekkt sem „eldsneytisfrumur“. Forysta Japans í hagnýtri beitingu vetniseldsneytishringrásarinnar, og áframhaldandi rannsóknir á þessu sviði við International Research Centre for Hydrogen Energy við Kyushu háskólann, eru rannsakaðar náið af indverskum stjórnvöldum þar sem þau útbúa vetnisknúna teikningu. Þetta kemur í kjölfar þess að Hæstiréttur beindi því til ríkisstjórnarinnar 13. nóvember að kanna hagkvæmni þess að innleiða slíka tækni til að takast á við loftmengun á höfuðborgarsvæðinu.
Hvernig virkar vetnisefnarafalinn?
Kjarninn í rafknúnum ökutækjum (FCEV) er tæki sem notar eldsneytisgjafa eins og vetni og oxunarefni til að búa til rafmagn með rafefnafræðilegu ferli. Einfaldlega, efnarafalinn sameinar vetni og súrefni til að mynda rafstraum, vatn er eina aukaafurðin. Eins og hefðbundnar rafhlöður undir vélarhlífum bifreiða, breyta vetniseldsneytisfrumur líka efnaorku í raforku. Frá sjónarhóli hagkvæmni til lengri tíma litið eru FCEV-bílar reiknaðir sem farartæki framtíðarinnar, í ljósi þess að vetni er algengasta auðlind alheimsins.
Smelltu til að stækka Svo er FCEV hefðbundið ökutæki eða rafknúið ökutæki (EV)?
Þó að efnarafalið framleiði rafmagn með rafefnafræðilegu ferli, ólíkt rafhlöðu rafknúnu farartæki, geymir þær ekki orku og treystir þess í stað á stöðugt framboð eldsneytis og súrefnis - á sama hátt og brunahreyfill byggir á stöðugu eldsneyti og súrefni. framboð á bensíni eða dísilolíu og súrefni. Í þeim skilningi má líta á hana sem svipaða hefðbundinni brunavél.
En ólíkt brunavélabílunum eru engir hreyfanlegir hlutar í efnarafalanum, þannig að þeir eru skilvirkari og áreiðanlegri í samanburði. Einnig er enginn bruni um borð, í hefðbundnum skilningi.
Á heimsvísu eru rafbílar flokkaðir í þrjá víðtæka flokka:
* BEV-bílar eins og Nissan Leaf eða Tesla Model S, sem eru ekki með brunavél eða eldsneytistank, og ganga fyrir fullrafdrifnu drifrás sem knúin er af endurhlaðanlegum rafhlöðum.
* Hefðbundin tvinn rafknúin farartæki eða HEV eins og Toyota Camry sem seld eru hér á landi sameina hefðbundið brunahreyflakerfi með rafknúnu framdrifskerfi, sem leiðir til tvinnbíla drifrásar sem dregur verulega úr eldsneytisnotkun. Rafhlaðan um borð í hefðbundnum tvinnbílum er hlaðin þegar IC vélin knýr drifrásina.
* Tvinnbílar eða PHEV-bílar, eins og Chevrolet Volt, eru líka með tvinndrifrás sem notar bæði brunavél og rafmagn fyrir hreyfiafl, studd af endurhlaðanlegum rafhlöðum sem hægt er að tengja við aflgjafa.
* FCEV eru almennt talin vera næsta landamæri rafbílatækninnar. FCEV-bílar eins og Mirai frá Toyota og Clarity frá Honda nota vetni til að knýja rafmótor um borð. Þar sem þeir eru alfarið knúnir af rafmagni eru FCEV-bílar taldir rafbílar - en ólíkt BEV-bílum eru drægni þeirra og eldsneytisferli sambærilegt við hefðbundna bíla og vörubíla.
Smelltu til að stækka Hvaða not er hægt að nota tæknina?
Vetniseldsneytisfrumubílamarkaðurinn einkennist af Toyota og Honda frá Japan, ásamt Hyundai Suður-Kóreu. Þó að farsæl þróun vetnis myndi veita orku til flutninga og raforku, er kostur þess hversu mikið framboð er á auðlindum til að framleiða vetni.
Japanska efnahags-, viðskipta- og iðnaðarráðuneytið (METI) gaf út „Strategic Roadmap for Hydrogen and Fuel Cells“ árið 2014, með endurskoðaðri uppfærslu í mars 2016, með það að markmiði að ná fram vetnissamfélagi. Kyrrstæðar efnarafalar - stærstu og öflugustu efnarafalarnir - eru hannaðar til að veita sjúkrahúsum, bönkum, flugvöllum og heimilum hreinni og áreiðanlegri orkugjafa á staðnum. Efnarafala heldur áfram að framleiða orku svo lengi sem eldsneyti og oxunarefni eru til staðar. Færanlegar efnarafalar gætu fundið önnur forrit en farartæki.
Roger Hertzenberg, forstjóri Uno-X Hydrogen, sem þróar vetnisstöðvar í Noregi, leiðandi á heimsvísu í umhverfisvænni ökutækjatækni, sagði þessari vefsíðu : Rafknúin ökutæki með eldsneytisafrumum eru notendavænasta lausnin í Noregi sem losar ekki við útblástur. Markmið okkar er að útvega nauðsynlega innviði, tryggja viðskiptavinum okkar nokkra losunarlausa valkosti til að velja úr og mæta eftirspurn eftir H2 eldsneyti á þægilegan hátt með sem minnstum kostnaði fyrir neytandann.
Hverjir eru kostir og gallar efnarafala?
Eldsneytisselar hafa mikla kosti fram yfir hefðbundna tækni sem byggir á bruna sem nú er notuð í mörgum raforkuverum og bílum, í ljósi þess að þeir framleiða mun minna magn af gróðurhúsalofttegundum og engin þeirra loftmengunarefna sem valda heilsufarsvandamálum. Einnig, ef notað er hreint vetni, gefa efnarafalarnir aðeins frá sér hita og vatn sem aukaafurð. Slíkar frumur eru líka mun orkusparnari en hefðbundin brunatækni.
Ólíkt rafhlöðuknúnum rafknúnum ökutækjum þarf ekki að tengja efnarafala ökutæki í sambandi og flestar gerðir fara yfir 300 km drægni á fullum tanki. Þeir eru fylltir með stút, alveg eins og í bensín- eða dísilstöð.
En það eru vandamál.
Þó að FCEVs myndi ekki lofttegundir sem stuðla að hlýnun jarðar, þarf ferlið við að búa til vetni orku - oft úr jarðefnaeldsneyti. Það hefur vakið upp spurningar um græna skilríki vetnis.
Það eru líka spurningar um öryggi - vetni er sprengifimara en bensín. Andstæðingar tækninnar vitna í tilvikið um vetnisfyllta Hindenburg loftskipið árið 1937. En japanskir bílaiðnaðaraðilar sem The Indian Express ræddi við héldu því fram að samanburður væri rangstæður vegna þess að megnið af eldinum væri rakið til dísileldsneytis fyrir vélar loftskipsins og eldfims. lakkhúðun að utan.
Vetniseldsneytisgeymar í FCEV eins og Mirai eru gerðir úr endingargóðum koltrefjum, styrkleiki þeirra er metinn í árekstrarprófum og einnig tilraunum þar sem skotum er skotið á hann. Mirai og Clarity eru með þriggja laga vetnisgeyma úr ofnum koltrefjum sem framleiðendur halda því fram að sé algjörlega öruggt.
Hin stóra hindrunin er sú að farartækin eru dýr og eldsneytisdælur eru af skornum skammti. En þetta ætti að lagast eftir því sem umfang og dreifing batnar.
Japan er að fara á fullt. Forsætisráðherrann Shinzo Abe lýsti því yfir í Davos á þessu ári að Japan stefni að því að lækka framleiðslukostnað vetnis um að minnsta kosti 90 prósent fyrir árið 2050, til að gera það ódýrara en jarðgas.
Hverjar eru framfarirnar á Indlandi?
Á Indlandi, enn sem komið er, nær skilgreiningin á EV aðeins til BEVs; ríkisstjórn hefur lækkað skatta í 12%. Á 43%, tvinn rafbílar og vetnis FCEVs bera sama skatt og IC farartæki.
Ráðuneyti nýrrar og endurnýjanlegrar orku hefur, samkvæmt áætlun sinni um rannsóknir, þróun og sýnikennslu (RD&D) styrkt ýmis slík verkefni í fræðastofnunum, rannsókna- og þróunarstofnunum og iðnaði til þróunar. Fjórtán rannsóknir og þróunarverkefni um vetni og efnarafal eru nú í framkvæmd með stuðningi ráðuneytisins. Á árunum 2016-17 og 2018-19 voru átta verkefni samþykkt og 18 lokið.
Vísinda- og tækniráðuneytið hefur stutt tvær nettengdar miðstöðvar um vetnisgeymslu undir forystu IIT Bombay og Nonferrous Materials Technology Development Centre, Hyderabad. Um er að ræða 10 stofnanir, þar á meðal IITs, og IISc, Bangalore.
Lestu líka | Hvaða skoðanakönnun þýðir fyrir Brexit, Skotland og Bretland Boris Johnson
Deildu Með Vinum Þínum:
