Yazan: Nick Buccheri, Başkan, Amerika, Emerson Ayrık Otomasyon
Karbondan arınma arayışı, ulaşımda derin değişimlere yön veriyor ve sektörü devasa bir dönüşümün eşiğine getiriyor.
TESCOM HV-3500 Serisi İki Kademeli Basınç Düşürücü Regülatör, endüstriyel ve ticari hidrojen yakıt hücreli araçlarda kullanılmak üzere özel olarak tasarlanmıştır. HV-3500, üreticilerin yakıt verimliliğini en üst düzeye çıkarmasına ve filoları daha uzun mesafeler boyunca yolda tutmasına olanak tanır. (Resim Emerson'un izniyle)
İklim değişikliğinin en aşırı etkilerini ele almak ve önlemek artık dünya çapındaki hükümetlerin ve endüstrilerin odak stratejisidir. İddialı net sıfır karbon emisyon hedeflerini kapsayan mevzuatın uygulamaya konulması, ulaşım da dahil olmak üzere her sektörü yenilikçi karbondan arındırma yöntemleri aramaya teşvik etti.
Taşımacılık sektörü şu anda toplam ABD sera gazı emisyonlarının %29'una katkıda bulunuyor ve enerji tasarruflu, düşük emisyonlu teknoloji yoluyla karbon ayak izini azaltmak için önemli bir fırsat sunuyor.
Fosil yakıtla çalışan araçlardan kaynaklanan karbon emisyonlarını yalnızca sınırlamak veya yakalamak uzun vadede yeterli olmayacaktır. Önemli endüstri ilerlemesi ve net sıfır hedeflerine ulaşmanın nihai hedefi açıktır: tüm araçlar karbon emisyonu olmadan enerji üretmeli ve aktarmalıdır.
Taşımacılık yelpazesindeki şirketler, net sıfır emisyona ulaşmak için herkese uyan tek bir yaklaşımın olmadığını kabul ederek çeşitli karbonsuz enerji çözümlerine yatırım yapıyor. Bataryalı elektrikli araçlar hızlı bir büyüme sergilese de, tek başlarına bu zorluğun üstesinden gelemezler; Hidrojenle çalışan araçlar performans boşluklarını dolduruyor.
Karbonsuz Araçlarda İlerleme
Yerleşik net sıfır teknolojisinin de eşlik ettiği hükümet düzenlemeleri, fosil yakıtlardan karbonsuz enerji kaynaklarına geçişin aşamalar halinde gerçekleşmesini sağlıyor. İçten yanmalı motor verimliliğinin arttırılmasından, teşvikler yoluyla akülü elektrikli araçların benimsenmesini teşvik etmeye kadar birçok teknoloji yolunun benimsenmesi, hidrojen yakıt hücreli elektrikli araçların (FCEV'ler) potansiyeline yatırımı desteklemektedir.
TESCOM 26-2000 Serisi Havalandırma Basınç Regülatörü gibi çözümler, hidrojen endüstrisinde emniyetli, güvenilir ve hassas bir proses kontrolü sağlamak üzere tasarlanmıştır. (Resim Emerson'un izniyle)
Bataryalı elektrikli araçlar son 15-20 yılda hızlı bir büyüme kaydetti. Pil depolama ve enerji tüketimi verimliliklerinin artmasına rağmen, kısa mesafeler için en uygun olanı olmaya devam ediyorlar. Yeniden şarj etme arasındaki kilometre sınırlaması, onları ticari kamyon taşımacılığında tipik olan uzun mesafeli yolculuklar için uygunsuz kılmaktadır. Aküyle çalışan bir uzun yol kamyonu, aynı yükü taşıma konusunda zorluklarla karşılaşabilir veya ağır hizmet akünün ağırlığı nedeniyle daha sık şarj duruşu gerektirebilir.
Mevcut Altyapıdan Yararlanma
Mevcut endüstriyel ve teknolojik altyapı, karbonsuzlaştırmaya geçişi kolaylaştırabilir. Mevcut içten yanmalı motor teknolojisinin hidrojen yanması için uyarlanması, yüksek güç çıkış patlamaları gerektiren ağır makineler gibi belirli uygulamalar için bir alternatif sunuyor.
Emisyonlar gibi dezavantajlara rağmen hidrojen yanması, belirli uygulamalarda hidrojen yakıt hücresi teknolojisine uygun bir alternatif olabilir. Hidrojenin yanması karbondioksit (CO2) emisyonu üretmese de, hidrojenin nitrojen gazı (N2) ile yanması sonucu nitröz oksit (NOx) emisyonu ortaya çıkar. Bununla birlikte, hidrojen yakıt hücresi verimlilikleri genellikle %50'yi aşarken, hidrojenin yanması %25-30'luk bir verimlilik sağlar.
Dekarbonizasyonda Kritik Faktörler
Ağırlık, özellikle uzun mesafeli yük taşımacılığında hidrojen yakıt hücrelerini akü depolamayla karşılaştırırken çok önemli bir rol oynar. Eşdeğer enerji depolaması için, hidrojen yakıt hücreleri akülerden daha hafiftir ve hidrojen yakıt hücresi donanımlı kamyonların dizel kamyonlarla benzer tonajda taşımasına olanak tanır. Hidrojen tankları, kamyon akülerini şarj etmekten çok daha hızlı yakıt ikmali yaparak uzun mesafeli rotalarda sürüş süresini maksimuma çıkarır.
Çeşitli Seçenekler
Hükümet girişimleri ve küresel projeler tarafından desteklenen hidrojen endüstrisi hızlı bir şekilde genişlemeye hazırlanıyor.
Ticari Araçlar
Uzun mesafe yük kamyonlarındaki hidrojen teknolojisi, önemli bir ulaşım segmentinin karbondan arındırılması için önemli bir fırsat sunuyor. Hidrojenle çalışan kamyonlar, akülü kamyonlara kıyasla daha kısa yakıt ikmali süreleri ve duraklar arasında daha uzun seyahat mesafesi sunar. Örneğin, İsviçre merkezli hidrojenle çalışan kamyonlardan oluşan bir filo, 2020'den bu yana 3 milyon milden fazla yol kat etti. Büyük tüketim malları şirketleri aynı zamanda dizel filolarını değiştirmek için hidrojenle çalışan yarı kamyonları da test ediyor.
Toplu taşıma
Toplu taşımada daha fazla hidrojen yakıt hücresi uygulaması araştırılıyor; New York City'nin ilk iki yakıt hücreli otobüsü için hibe alması ve yakıt istasyonlarını desteklemesi buna örnektir. Bu otobüslerin 2024 yılı sonuna kadar yolcu taşıması bekleniyor.
Trenler
Hidrojen yakıt hücreli elektrik jeneratörlerinin yolcu trenlerine entegre edilmesi, dizel-elektrikli lokomotiflerin yerini alabilir. Bu trenler, uzun mesafeli yolculuk için yeterli miktarda hidrojen taşıyacak, hidrojen yakıt ikmali altyapısının aralıklandırılmasını sağlayacak ve hidrojen yakıt hücresi teknolojisine geçişi kolaylaştıracak.
Yerleşik hidrojen yakıtını kullanan “Hydrarail” zaten tanıtıldı. Almanya'da hidrojen yakıt hücresiyle çalışan bir yolcu treni, 2018 yılında hidrojen deposuna yakıt ikmali yapmadan 1.175 kilometre yol kat etti.
Daha Yeşil Bir Rota Çizmek
Yalnızca tek bir teknolojiye güvenmek, ulaşımda sıfır emisyonlu bir geleceğe geçişi yavaşlatma riskini taşıyor. Hem yeşil hidrojen yakıt hücreli elektrikli hem de akülü elektrikli araç teknolojileri, sektörün sera gazı emisyonlarını önemli ölçüde azaltma konusunda umut vaat ediyor. Gelecek, "Ya o/veya" senaryosu yerine, çeşitli ulaşım segmentlerine uygun benzersiz avantajları göz önüne alındığında, her iki teknolojinin de benimsenmesinde yatıyor.
Pilli elektrik teknolojisi kadar kapsamlı bir şekilde gelişmemiş olsa da yeşil hidrojen, temel ulaşım ihtiyaçlarını karşılama potansiyeli taşıyor. Değer zincirinin tamamındaki stratejik yatırımlarla hidrojen endüstrisi, teknolojilerini ve altyapısını verimli bir şekilde geliştirebilir ve bizi çabaladığımız karbonsuz geleceğe daha da yaklaştırabilir.