Vodíkové motory

Vodíku a vodíkovým motorům je věnována velká pozornost v obchodních kruzích, médiích i ve státní správě. Je k tomu dobrý důvod - potřeba snížit globální emise skleníkových plynů a dosáhnout cíle Destination Zero je větší než kdykoli předtím. A vodíkové palivo je jedním z nejslibnějších nosičů nefosilní energie.

V odvětví elektrické energie se rychle rozvíjejí technologie převádení elektřiny na vodík a vodíku na elektřinu, jako jsou například vodíkové spalovací turbíny. V sektoru dopravy byla počáteční pozornost zaměřena na vodíková elektrická vozidla s palivovými články neboli FCEV. V poslední době se zvýšená pozornost věnuje také vozidlům na vodík poháněných spalovacími motory, zejména v oblasti středně těžké a těžké nákladní dopravy.

Vodíkové motory mohou umožnit cestu do cíle Destinace Zero s využitím bezuhlíkového vodíkového paliva jako vozidla FCEV a využívat technologie známé výrobcům vozidel, vozovým parkům a řidičům.

Vozidla s vodíkovými spalovacími motory mohou být provozována bez jakýchkoli emisí CO₂ pocházejících z vodíkového paliva, a to přímých nebo nepřímých, v závislosti na zdroji použitého vodíku.

Vodík vyráběný elektrolýzou pomocí elektřiny ze solárních panelů nebo větrných turbín umožňuje například jízdu bez emisí CO₂. Vodíková paliva navíc neuvolňují žádné pevné částice, oxid uhelnatý ani těkavé organické sloučeniny.

Vodíkové motory však mohou uvolňovat určité množství NOx, což je látka znečišťující ovzduší, která může přispívat k mlze, jež je někdy v letních měsících pozorována nad velkými městy. Systémy následného čištění výfukových plynů se používají k odstranění většiny emisí NOx.

Převedení středně těžkých a těžkých nákladních vozidel na čistý vodík by ve Spojených státech eliminovalo přibližně čtvrtinu všech emisí skleníkových plynů z odvětví dopravy.

Vodík získávaný z obnovitelných zdrojů je jedním z paliv s nulovými emisemi pro pohon vozidel.

Vodíkové motory nabízejí výrobcům vozidel a vozovým parkům jedinečnou výhodu mezi různými nízkouhlíkovými až bezuhlíkovými technologiemi. Vodíkové motory vycházejí z dnešních moderních a spolehlivých spalovacích motorů. Pro výrobce vozidel je to známá technologie, kterou používají při konstrukci a výrobě vozidel. Stejně tak pro vozové parky je to známá technologie pro provoz, údržbu, odstraňování problémů a servis.

Vodíkové motory jsou spolehlivé, mají známou technologii a přinášejí výhody pro životní prostředí. Díky nim je přechod na vodíkové motory provozně a ekonomicky uskutečnitelný.

Jako potenciální problémy při přechodu na vodíkové motory se často objevují dvě oblasti.

První z nich je skladování ve voze. Vodíková vozidla vyžadují úsporné způsoby skladování vodíku na palubě. Společnost Cummins Inc. nedávno založila společný podnik se společností NPROXX, která je lídrem v oblasti skladování a přepravy vodíku v zásobnících. Tento společný podnik bude poskytovat produkty pro skladování vodíku a stlačeného zemního plynu pro silniční a železniční aplikace.

Druhou oblastí je palivová infrastruktura. Vodíkové automobily a nákladní automobily mohou jezdit pouze do té míry, do jaké je vodík k dispozici. Právě zde se stává nákladní doprava skvělým počátečním případem využití vodíkových motorů - více o tom v další části.

U jakého typu vozidel lze očekávat masové nasazení vodíkových motorů?

Na rozdíl od toho, co se věřilo celá desetiletí, to pravděpodobně nebudou osobní automobily - pro tuto aplikaci se zdá být vhodnější bateriová elektrická technologie.

U středně těžkých a těžkých nákladních vozidel je mnohem pravděpodobnější, že se budou používat vodíkové palivové články nebo vodíkové motory. Je pravděpodobné, že v nadcházejícím desetiletí se autobusy a dálkové nákladní vozy na vodík stanou běžnou záležitostí. Budou tak doplňovat bateriové autobusy a nákladní automobily, které jsou rovněž ekonomicky a provozně životaschopné pro určité aplikace.

Pravděpodobně se rozšíří i mimosilniční a stavební stroje, zemědělské stroje a dokonce i lodě s vodíkovým motorem. S největší pravděpodobností se bude jednat o aplikace, které je vzhledem k jejich využití a profilu úkolu obtížné elektrifikovat.

Dalším případem využití vodíkových motorů pro výrobu elektřiny v blízké budoucnosti jsou aplikace pro výrobu energie.

Vodíkové hospodářství je celospolečenským řešením globálního oteplování a vyčerpání fosilních paliv. paliv.

Ve vodíkovém hospodářství se fosilní paliva nahrazují vodíkem vyráběným z obnovitelných zdrojů.

Jeden z hlavních problémů, který brání pokroku v tomto směru, je kruhové povahy. Vodík se může začít běžně používat, jakmile bude vodíkové palivo široce dostupné; a vodíkové palivo bude široce dostupné, jakmile se začne běžně používat.

Dobrá zpráva: existují aplikace, kde je použití vodíkových motorů životaschopné i v případě, že neexistuje rozsáhlá síť vodíkových čerpacích stanic.

Například dálková nákladní doprava poháněná vodíkovými motory je možná i pouze s několika vodíkovými stanicemi umístěnými podél hlavních přepravních tras. Je možné, že aplikace vodíkových motorů spustí pozitivní cyklus, který povede k větší dostupnosti vodíku, a tím i k většímu počtu vodíkových aplikací.

Vodíkové motory a vodíkové palivové články jsou velmi odlišné technologie, které plní podobnou funkci - pohánějí vozidlo pomocí vodíku.

Jedná se o dvě vzájemně se doplňující technologie, které slouží různým aplikacím a odpovídají různým požadavkům koncových uživatelů.

Palivové články jsou novou a vyspělou technologií.

Vodíkové motory jsou pouze upravené spalovací motory. Vodíková čerpací infrastruktura vyvinutá pro aplikace jedné z nich může sloužit i pro aplikace té druhé. Jakýkoli vývoj směrem k úspornějšímu skladování vodíku na palubě je plně použitelný pro obě technologie.