Το υδρογόνο αποτελεί για πολλούς το καύσιμο του μέλλοντος και ήδη με αργά βήματα οι αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν αρχίσει να κατασκευάζουν μοντέλα που θα εξυπηρετήσουν ένα πιο «ψαγμένο» κοινό μέσα στην επόμενη δεκαετία. Η χρήση του αναμένεται να ενεργοποιήσει άμεσα και έμμεσα εμπλεκόμενους κλάδους τονώνοντας την απασχόληση στον κλάδο της ενέργειας, της βιομηχανίας και της κατασκευής αυτοκινήτων.
Η χρήση του υδρογόνου στην κίνηση οχημάτων βρίσκεται τα τελευταία χρόνια σε πειραματικό στάδιο με τις ΗΠΑ και την Ιαπωνία να αναλαμβάνουν ηγετική δράση. Αν και τα οφέλη της υδρογονοκίνησης είναι πολλά (επιτρέπει σημαντική μείωση της κατανάλωσης καυσίμου, συμμετέχει ενεργά στην προστασία του πλανήτη μειώνοντας πάνω από 50% την εκπομπή ρυπογόνων ουσιών κλπ), το καταναλωτικό κοινό δεν έχει στην διάθεσή του έτοιμες λύσεις για την χρήση υδρογόνου στις μεταφορές. Ωστόσο, με δεδομένη την στροφή που σημειώνεται παγκοσμίως στα εναλλακτικά καύσιμα, το υδρογόνο αναμένεται να λάβει σιγά σιγά ένα μερίδιο της αγοράς. Ενδεικτικά, η Ισλανδία, προσβλέπει σε μία υποδομή πλήρως βασισμένη στο υδρογόνο μέχρι το 2030-2040, ενώ μέχρι το 2030 στόχος του υπουργείου ενέργειας των Η.Π.Α. είναι η αντικατάσταση του 10% της ενεργειακής κατανάλωσης από ενέργεια υδρογόνου.
Σήμερα, η χρήση του υδρογόνου είναι κυρίως βιομηχανική και πιο σπάνια χρησιμοποιείται ως καύσιμο. Όπως σημειώνει ο κος Γιώργος Καλούδης, υπεύθυνος της εταιρείας HYDRO FUEL: «Το υδρογόνο έχει την υψηλότερη αναλογία ενέργειας προς βάρος σε σύγκριση με τα άλλα καύσιμα. Συγκεκριμένα, 1 kg υδρογόνου περιέχει την ίδια ποσότητα ενέργειας με 2,1 kg φυσικού αερίου ή 2,8 kg βενζίνης, ενώ κατά την καύση του παράγεται μόνο νερό.
Εντούτοις, σήμερα το υδρογόνο παίζει μεν ένα σημαντικό ρόλο στην παγκόσμια οικονομία της ενέργειας, αλλά αυτός ο ρόλος περιορίζεται αποκλειστικά σχεδόν στη χημική βιομηχανία, (αποθείωση των καυσίμων κατά τη διύλιση του πετρελαίου, σύνθεση χημικών προϊόντων κυρίως αμμωνίας, ηλεκτρονικά, βιομηχανία γυαλιού, χάλυβα, τροφίμων κλπ.), ενώ σπάνια χρησιμοποιείται σαν καύσιμο. Και αυτό διότι εκτός από την έλλειψη υποδομών που θα υποστήριζαν την ευρεία χρήση του, υπάρχει μία μόνιμη προκατάληψη ότι το υδρογόνο είναι επικίνδυνο και όχι τόσο ασφαλές κατά την χρήση, την αποθήκευση και την μεταφορά του.
Σημαντικό ρόλο παίζουν κυψελίδες καυσίμου οι οποίες λειτουργούν με μεγάλη ποικιλία καυσίμων, φαίνεται ότι έχουν πολλά πλεονεκτήματα, (π.χ. ελάχιστες εκπομπές ρύπων, όχι κινητά μέρη, απόδοση στην μετατροπή του ηλεκτρισμού της τάξης του 40-65%, εύκολη μεταφορά του υδρογόνου και φύλαξη του) και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολλές εφαρμογές.»
Πλεονεκτήματα υδρογόνου σε σχέση με τα συμβατικά καύσιμα
- Έχει τo υψηλότερο ενεργειακό περιεχόμενο ανά μονάδα βάρους από οποιοδήποτε άλλο γνωστό καύσιμο, 120,7 kJ/kg, περίπου τρεις φορές μεγαλύτερο από αυτό της συμβατικής βενζίνης.
- Επιτυγχάνεται οικονομία καυσίμου τουλάχιστον 20 – 30%, αύξηση ιπποδύναμης και ροπής κατά 10 – 15% και μείωση καυσαερίων έως και 80%.
- Κάνει «καθαρή» καύση. Όταν καίγεται με οξυγόνο παράγει μόνο νερό και θερμότητα. Όταν καίγεται με τον ατμοσφαιρικό αέρα, ο όγκος του οποίου αποτελείται κατά 78% από άζωτο, παράγονται επίσης μερικά οξείδια του αζώτου, σε αμελητέο ωστόσο βαθμό.
- Συμβάλλει στον περιορισμό εξάρτησης από το πετρέλαιο
- Η λειτουργία του οχήματος με υδρογόνο είναι πιο αθόρυβη σε σύγκριση με τα συμβατικά καύσιμα
- Το υδρογόνο συμβάλλει πράγματι στην αφαίρεση των καταλοίπων του άνθρακα στο εσωτερικό του κινητήρα. Η καύση του ΗΗΟ δημιουργεί καθαρό νερό. Έτσι, εξοικονομούμε καύσιμα, χρήματα και προστατεύουμε το περιβάλλον.
- Μειώνει την κατανάλωση καυσίμου με την αύξηση του επιπέδου των οκτανίων και αναγκάζοντας το καύσιμο να καεί πλήρως και αποτελεσματικά. Η αύξηση των οκτανίων οδηγεί σε αύξηση ιπποδύναμης. Περισσότερα οκτάνια, περισσότερη ιπποδύναμη και αποτελεσματική ανάφλεξη καυσίμων = περισσότερα χιλιόμετρα ανά λίτρο.
- Συμβάλλει πράγματι στην αφαίρεση των καταλοίπων του άνθρακα στο εσωτερικό του κινητήρα. Η καύση του ΗΗΟ δημιουργεί καθαρό νερό. Έτσι, εξοικονομούμε καύσιμα, χρήματα και προστατεύουμε το περιβάλλον.
- Μπορεί να παρασκευαστεί με πάρα πολλές μεθόδους και έτσι μπορεί να βοηθήσει στην ανάπτυξη αποκεντροποιημένων συστημάτων παραγωγής ενέργειας.
Μειονεκτήματα υδρογόνου σε σύγκριση με τα συμβατικά καύσιμα
- Ελλιπής υποδομή συνεργείων μετατροπής και σταθμών ανεφοδιασμού
- Ανεπάρκεια εξειδικευμένων επαγγελματιών για την επίλυση τεχνικών προβλημάτων
- Δυσκολία στην αποθήκευση καθώς καταλαμβάνει μεγάλο όγκο και η υγροποίηση του δεν είναι εύκολη υπόθεση
- Έλλειψη οργανωμένου δικτύου διανομής υδρογόνου
- Ακριβότερο σε σχέση με την βενζίνη και το πετρέλαιο
- Τυχόν απόκλιση από τις προδιαγραφές ασφαλείας μπορεί να καταστήσει το καύσιμο ιδιαίτερα επικίνδυνο (υπό συγκεκριμένες συνθήκες).
- Έχει μεγαλύτερη ευφλεκτότητα και ταχύτητα μετάδοση φλόγας.
- Παραμένει υψηλή τιμή των κυψέλων καυσίμου με τις οποίες αυτή τη στιγμή γίνεται η μεγαλύτερη εκμετάλλευση του υδρογόνου ως καύσιμο.
Καινοτομίες με πρωταγωνιστή το υδρογόνο
Ενθαρρυντικά είναι τα νέα από το Πολυτεχνείο Κρήτης, όπου ομάδα φοιτητών κατασκεύασε ένα αμιγώς ελληνικό αυτοκίνητο υδρογόνου, το Eco Racer, το οποίο κινείται με υδρογόνο. Το όχημα παρουσιάζει με εξαιρετικές επιδόσεις στην εξοικονόμηση ενέργειας, αφού χρειάζεται ένα λίτρο καύσιμου για 434 χιλιόμετρα και θα μπορούσε κάλλιστα να περάσει στη μαζική παραγωγή με κάποιες τροποποιήσεις, ακόμη και με κόστος κάτω των 10.000 ευρώ, ώστε να κατασκευάζεται πλήρως στη χώρα μας και να εξάγεται.
Οι αυτοκινητοβιομηχανίες αρχίζουν να κατασκευάζουν μοντέλα υδρογόνου
Οι μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες υιοθετούν στρατηγικές επέκτασης της υδρογονοκίνησης με τις ΗΠΑ και την Ιαπωνία να κάνουν την αρχή. Οι εταιρείες General Motors και Honda έχουν ξεκινήσει συνεργασία για την κοινή εξέλιξη της επόμενης γενιάς συστήματος κυψελών καυσίμου και τεχνολογιών αποθήκευσης υδρογόνου και μέχρι το 2020 θα αναπτύξουν κοινή δράση για την περαιτέρω εξέλιξη των υποδομών αλλά και την παγίωση της αποδοχής των οχημάτων κυψελών καυσίμου.
Σημαντική διάκριση για το υδρογονοκίνητο σεντάν μηδενικών ρύπων Toyota Mirai
Το νέο Toyota Mirai ανακηρύχθηκε «World Green Car 2016» στη Διεθνή Έκθεση Αυτοκινήτου της Νέας Υόρκης. Η κριτική επιτροπή απαρτίζεται από 73 εκπροσώπους του ειδικού τύπου από 23 χώρες από όλο τον κόσμο.
Πρόκειται για το πρώτο υδρογονοκίνητο σεντάν μηδενικών ρύπων μαζικής παραγωγής και συμπεριλαμβάνεται στο πρόγραμμα της ιαπωνικής αυτοκινητοβιομηχανίας να μειώσει την εξάρτηση μας από τα ορυκτά καύσιμα. Το ιαπωνικό αυτοκίνητο δεν καταναλώνει τα γνωστά καύσιμα (βενζίνη, ντίζελ, υγραέριο, φυσικό αέριο). Εξοπλίζεται με κυψέλες καυσίμου και εκπέμπει μόνο καθαρό νερό, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για άλλες χρήσεις, όπως το πότισμα του κήπου. Ο πλήρης ανεφοδιασμός διαρκεί 3 λεπτά, γίνεται με ειδικό σύστημα παροχής υδρογόνου, το οποίο εύκολα προσαρμόζεται στο σημείο εισόδου που υπάρχει στο πίσω αριστερό μέρος του αυτοκινήτου. Η τιμή του κάθε κιλού υδρογόνου στη Γερμανία είναι 9,5 ευρώ.
Η σημαντικότερη καινοτομία του ιαπωνικού σεντάν είναι οι προηγμένες κυψέλες καυσίμου. Αυτές οι συστοιχίες ιδιαίτερα υψηλού κόστους, έχουν την δυνατότητα να αξιοποιούν τα αποτελέσματα από την χημική ένωση δυο συστατικών, που βρίσκονται σε μεγάλη αφθονία. Συγκεκριμένα, φροντίζουν να γίνεται συνεχώς η ένωση του υδρογόνου με το οξυγόνο. Το υδρογόνο, παρέχεται από ειδικούς σταθμούς ανεφοδιασμού και αποθηκεύεται στο αυτοκίνητο, σε εξελιγμένες δεξαμενές με πίεση 7.000 bar. Το οξυγόνο υπάρχει στην ατμόσφαιρα και δεσμεύεται στην ποσότητα που αρκείται, για να γίνει η ένωση από τις κυψέλες καυσίμου. Η ένωση τους όπως είναι γνωστό, έχει σαν αποτέλεσμα την δημιουργία ποσότητας ηλεκτρισμού και νερού. Ο ηλεκτρισμός αξιοποιείται για την κίνηση του ηλεκτροκινητήρα και το νερό αποβάλλεται. Ο ηλεκτροκινητήρας, έχει απόδοση 155 ίππους. Τα πρώτα 100χλμ./ώρα έρχονται σε 9,6’’ και η τελική φθάνει τα 178 χλμ./ώρα. H αυτονομία είναι πάνω από τα 550 χλμ.
Διατίθεται ήδη για μακροχρόνια μίσθωση (leasing) ή αγορά σε Βρετανία, Γερμανία και Δανία. Σύντομα θα πωλείται και σε άλλες χώρες (Βέλγιο, Ολλανδία, Νορβηγία και Σουηδία), ανεβάζοντας σε επτά τον αριθμό των ευρωπαϊκών χωρών όπου θα διατίθεται το Mirai. Επίσης, πωλείται επίσης στην Ιαπωνία και στις ΗΠΑ. Όταν δημιουργηθεί δίκτυο παροχής υδρογόνου στην Ελλάδα, η Toyota Ελλάς, θα εξετάσει την εισαγωγή του στην χώρα μας. Η τιμή του υδρογονοκίνητου σεντάν μηδενικών ρύπων στη Γερμανία υπολογίζεται γύρω στις 66.000 ευρώ.
Πηγή : insider.gr
