Nick Buccheri, az Emerson diszkrét automatizálásának Amerika elnöke
A dekarbonizációra való törekvés mélyreható változásokat irányít a közlekedésben, és az ipart a monumentális átalakulás szélére helyezi.
A TESCOM HV-3500 sorozatú kétfokozatú nyomáscsökkentő szabályozót kifejezetten ipari és kereskedelmi hidrogénüzemanyagcellás járművek fedélzetén való használatra tervezték. A HV-3500 lehetővé teszi a gyártók számára, hogy maximalizálják az üzemanyag-hatékonyságot, és a flottákat hosszabb távon is útban tartsák. (A kép Emerson jóvoltából)
Az éghajlatváltozás legszélsőségesebb hatásainak kezelése és megelőzése ma már világszerte a kormányok és az iparágak központi stratégiája. Az ambiciózus, nulla nettó szén-dioxid-kibocsátási célokat felölelő jogszabályok bevezetése minden ágazatot, beleértve a közlekedést is, arra ösztönzött, hogy innovatív dekarbonizációs módszereket keressenek.
A közlekedési szektor jelenleg az Egyesült Államok teljes üvegházhatású gázkibocsátásának 29%-át teszi ki, ami jelentős lehetőséget kínál szénlábnyomának csökkentésére energiahatékony, alacsony kibocsátású technológia révén.
A fosszilis tüzelőanyaggal hajtott járművek szén-dioxid-kibocsátásának pusztán korlátozása vagy rögzítése hosszú távon nem elegendő. A jelentős ipari fejlődés és a nulla nettó célértékek elérése végső célja egyértelmű: minden járműnek szén-dioxid-kibocsátás nélkül kell energiát termelnie és továbbítania.
A közlekedési spektrumban részt vevő vállalatok különféle szén-dioxid-mentes energiamegoldásokba fektetnek be, elismerve, hogy nincs mindenre alkalmas megközelítés a nettó nulla kibocsátás elérésére. Bár az akkumulátoros elektromos járművek gyors növekedést mutatnak, önmagukban nem tudnak megfelelni a kihívásnak; hidrogénüzemű járművek pótolják a teljesítménybeli hiányosságokat.
Haladás a szén-dioxid-mentes járművek terén
A kormányrendeletek, a bevett nettó nulla technológiával kísérve lépésről lépésre ösztönzik a fosszilis tüzelőanyagokról a szén-dioxid-mentes energiaforrásokra való átállást. A több technológiai út felkarolása – a belső égésű motorok hatékonyságának növelésétől az akkumulátoros elektromos járművek átvételének ösztönzéséig – támogatja a hidrogén üzemanyagcellás elektromos járművek (FCEV) potenciáljába való befektetést.
Az olyan megoldásokat, mint a TESCOM 26-2000 sorozatú légtelenítő nyomásszabályozó, úgy tervezték, hogy biztonságos, megbízható és precíz folyamatszabályozást biztosítsanak a hidrogéniparban. (A kép Emerson jóvoltából)
Az akkumulátoros elektromos járművek gyors növekedést mutattak az elmúlt 15-20 évben. Annak ellenére, hogy javítják az akkumulátor tárolását és az energiafogyasztás hatékonyságát, továbbra is a legalkalmasabbak rövid távolságokra. Az újratöltés közötti futásteljesítmény korlátozottsága miatt alkalmatlanok a kereskedelmi teherszállításra jellemző távolsági utazásokra. Az akkumulátorral hajtott, hosszú távú teherautóknak kihívásokkal kell szembenézniük, ha ugyanazt a rakományt szállítják, vagy gyakoribb töltési leállást igényelnek a nagy teherbírású akkumulátor súlya miatt.
A meglévő infrastruktúra kihasználása
A meglévő ipari és technológiai infrastruktúra megkönnyítheti a dekarbonizáció felé való átmenetet. A belső égésű motorok meglévő technológiájának hidrogénégetésre való adaptálása alternatívát jelent bizonyos alkalmazásokhoz, például a nagy teljesítményű robbanást igénylő nehézgépekhez.
Az olyan hátrányok ellenére, mint a károsanyag-kibocsátás, a hidrogénégetés életképes alternatívája lehet a hidrogén üzemanyagcellás technológiának bizonyos alkalmazásokban. Bár a hidrogénégetés nem termel szén-dioxid (CO2) kibocsátást, nitrogén-oxid (NOx) kibocsátást eredményez, amikor a hidrogén nitrogéngázzal (N2) ég el. A hidrogén üzemanyagcellák hatásfoka azonban általában meghaladja az 50%-ot, míg a hidrogénégetés 25-30%-os hatásfokot eredményez.
A dekarbonizáció kritikus tényezői
A súly kulcsfontosságú szerepet játszik a hidrogén-üzemanyagcellák és az akkumulátortárolók összehasonlításakor, különösen a hosszú távú teherszállítás esetében. Az egyenértékű energiatárolás érdekében a hidrogén-üzemanyagcellák könnyebbek, mint az akkumulátorok, így a hidrogén-üzemanyagcellás teherautók a dízel teherautókhoz hasonló űrtartalmat tudnak szállítani. A hidrogéntartályok sokkal gyorsabban tankolnak, mint a teherautó-akkumulátorok újratöltése, így maximalizálják a vezetési időt a hosszú távú utakon.
Különféle lehetőségek
A kormányzati kezdeményezések és globális projektek által támogatott hidrogénipar gyors terjeszkedésre készül.
Haszonjárművek
A hosszú távú teherszállító teherautók hidrogéntechnológiája jelentős lehetőséget kínál egy kulcsfontosságú szállítási szegmens szén-dioxid-mentesítésére. A hidrogénüzemű teherautók rövidebb tankolási időt és hosszabb megállási távolságot kínálnak, mint az akkumulátoros elektromos teherautók. Például egy svájci székhelyű hidrogénüzemű teherautó-flotta több mint 3 millió mérföldet tett meg 2020 óta. A nagy fogyasztási cikkeket gyártó cégek is tesztelik a hidrogénüzemű teherautókat, hogy lecseréljék dízelflottájukat.
Tömegközlekedés
Több hidrogén-üzemanyagcellás alkalmazást kutatnak a tömegközlekedésben, például New York városa, amely támogatást kapott az első két üzemanyagcellás buszára és az üzemanyagtöltő állomásokra. Ezek a buszok várhatóan 2024 végére szállítják az utasokat.
Vonatok
A hidrogén-üzemanyagcellás elektromos generátorok személyvonatokba történő integrálása helyettesítheti a dízel-villamos mozdonyokat. Ezek a vonatok elegendő hidrogént szállítanak majd a hosszú távú utazásokhoz, lehetővé téve a hidrogén-utántöltő infrastruktúra közötti távolságok elosztását, és megkönnyítve a hidrogén üzemanyagcellás technológiára való átállást.
A fedélzeti hidrogén üzemanyagot használó „Hydrarail” már bevezetésre került. Németországban egy hidrogén üzemanyagcellás személyvonat 2018-ban 1175 kilométert tett meg anélkül, hogy tankolta volna fel hidrogéntartályát.
Zöldebb pálya feltérképezése
Ha csak egyetlen technológiára támaszkodunk, az lelassítja a zéró kibocsátású közlekedési jövőre való átállást. Mind a zöld, hidrogén üzemanyagcellás, mind az akkumulátoros elektromos járműtechnológiák ígéretet tesznek az ágazat üvegházhatásúgáz-kibocsátásának jelentős csökkentésében. A „vagy/vagy” forgatókönyv helyett a jövő mindkét technológia átvételében rejlik, tekintettel azok egyedi előnyeire, amelyek megfelelnek a különböző közlekedési szegmenseknek.
Noha nem olyan kiterjedt fejlesztésű, mint az akkumulátoros elektromos technológia, a zöld hidrogén potenciált mutat a kulcsfontosságú szállítási igények kielégítésében. A teljes értékláncra kiterjedő stratégiai befektetésekkel a hidrogénipar hatékonyan fejlesztheti technológiáit és infrastruktúráját, közelebb irányítva bennünket a szén-dioxid-mentes jövőhöz, amelyre törekszünk.