Bu makale sponsorludur Eaton.
Sera gazı söz konusu olduğunda ulaştırma en fazla emisyon salan sektör olmaya devam ettiğinden, elektrifikasyona olan ilgi giderek artıyor.
Elektrikli otomobil satışlarındaki artış dikkat çekici 168'in ilk yarısında 2021'ye göre yüzde 2020 arttı — hükümet talimatları ve emisyon standartları nedeniyle Çin ve Avrupa'da özellikle güçlü satışlar. Bunlara ek olarak, bir düzineden fazla ülke Önümüzdeki yirmi yılda sıfır emisyonlu araç hedeflerini veya içten yanmalı motorlu araçların kademeli olarak kullanımdan kaldırılacağını duyurdular.
Bu hafta COP26'daulaştırma sektörünün karbondan arındırılması ana odak noktasıydı. Ancak dünya elektrikli araç teknolojisinde ilerleme kaydetme yolunda ilerlerken, karbondan arındırma çabasının hâlâ ele alınması gereken önemli bir parçası var: ağır hizmet araçları.
Uzun saatler boyunca ve aynı anda yüzlerce kilometre yol kat ettiği bilinen uzun yol kamyonları ve inşaat araçları, ulaşım emisyonlarının yüzde 20'sinden fazlası. Ve bu araçların karbonsuzlaştırma yolu, işlerini yerine getirmek için gereken büyük miktardaki elektrik enerjisinden dolayı çok daha inişli çıkışlı. Kişisel elektrikli arabanızı çalıştırmak için bir araba aküsünü şarj istasyonunda çalıştırmanın yeterli olduğu durumlarda, ağır hizmet araçları, bu enerjinin 50 katından fazlasını depolamak için çok büyük pillere ve birkaç saatlik şarj süresine ihtiyaç duyacaktır.
Hatta en yenisiyle ultra hızlı şarj teknolojisiElektrikli bir ağır hizmet aracı, şarj süresi başına dakika başına yalnızca iki ila üç mil menzil kazanacaktır. Bunu perspektife koymak gerekirse, dizel yakıtla yakıt ikmali yapmak dakikada 100 mil hıza ulaşır. Kısacası elektrifikasyon tek başına karbonsuzlaştırmanın yanıtı değil. Ancak umut vaat eden yer hidrojendir.
Hidrojen yakıt hücrelerinin vaatleri ve zorlukları
Bir Uygulanabilir çözüm Günümüzde ağır hizmet tipi, uzun mesafeli araçları karbondan arındırmak yeşil hidrojenden geçiyor. Taşımacılık sektörü, hafif hizmet araçlarına yönelik hidrojen çözümlerini kullanma konusunda başarılı oldu ancak teknolojiyi ağır hizmet araçlarına yönelik olarak ölçeklendirmek o kadar kolay değil.
Yakıt hücrelerinin ağır uygulamalar için ölçeklendirilmesi; ömür, verimlilik ve maliyet açısından yeni ve çok farklı gereksinimler ortaya çıkarmaktadır. Ancak Eaton her alanda heyecan verici çözümler sunuyor:
1. Doğru hava akışını elde etmek
Yakıt hücresi, hidrojen ve oksijeni suya birleştirerek elektrik üreten bir enerji dönüşüm cihazıdır. Ancak oksijenin yakıt hücresine hassas akışı, elektrik üretimini kontrol ettiği için kritik öneme sahiptir ve büyük bir zorluk olabilir.
İşte Eaton burada devreye giriyor. Eaton, 20 yılı aşkın bir süredir elektrikle çalışan hava pompalarıyla hava kontrol teknolojisinde ön sıralarda yer almaktadır. Uzmanlığı nedeniyle Eaton ABD Enerji Bakanlığı ile ortaklık Bu alanda ilerlemeler kaydetmeye devam etmek.
Hava pompası, yakıt hücresi içindeki en büyük elektrik tüketicisidir ve elektrik üretiminin yaklaşık yüzde 15-20'si pompaya güç sağlamak için kullanılır. Bu nedenle Eaton, hava kontrol ünitesinin kullandığı elektrik miktarını yarı yarıya azaltmak için çalışıyor.
Performanstan ödün vermeden bu verimlilik seviyesine ulaşmak, aynı zamanda dayanıklılığı artırmak ve kabul edilebilir bir maliyeti korumak, Enerji Bakanlığı'nın “Hidrojen Dünya Atışı”Yakıt hücrelerini ağır hizmet, uzun yol kamyonlarının ihtiyaçlarına uyarlamak için bir program.
2. Hassas hidrojen kontrolü
Eaton, hava akışını kontrol etmenin yanı sıra yakıt hücresinin hidrojen besleme tarafını da inceliyor. Geleneksel hidrojen tedarik sistemleri, performans ve verimlilik için maliyet ve dayanıklılıktan ödün verir. Eaton'ın hidrojen devresine yenilik getiren yaklaşımı, yakıt hücresine giren akışı verimli ve hassas bir şekilde kontrol edebiliyor ve fazlalığı yeniden sirküle edebiliyor.
Hassas davranarak hidrojen israfını önlüyor ve böylece genel verimliliği daha da artırıyoruz. Bu çözümler yalnızca ağır hizmet, karayolu araçlarıyla ilgili olmakla kalmayıp aynı zamanda uçak tahrikinin karbondan arındırılmasında da ilerlemelere yol açabilir.
3. Elektrik gücünü yönetmek
Hafif hizmet hidrojenli araçların çoğu, büyük bir aküyü şarj etmek için küçük bir yakıt hücresi kullanır ve bu da bir elektrik motorunu çalıştırır. Bu konsept işe yarıyor çünkü arabaların ortalama güç tüketimi nispeten düşük ve yalnızca kısa süreler için yüksek güce ihtiyaç duyuyorlar. Yakıt hücresi motorla doğrudan etkileşime girmediği için elektrik sistemi de basittir.
Ancak bu konseptin ağır hizmet kamyonlarına ölçeklendirilmesi, son derece büyük pillerin (EV araç akülerinin yaklaşık beş katı büyüklüğünde) ortaya çıkmasına neden olacaktır. Kamyonlar için ideal çözüm, tüm güç seviyelerinde verimli bir şekilde çalışan ve yalnızca fren enerjisini çalıştırmak ve depolamak için çok daha küçük bir akü kullanan bir yakıt hücresidir.
Ancak bu, yeni bir zorluğu da beraberinde getiriyor: Elektrik sisteminin, üç kaynaktan gelen gücü harmanlaması gerektiğinden çok daha karmaşık hale gelmesi gerekiyor: yakıt hücresi; batarya; ve elektrik motoru. Bu, benzer ortamlarda elektrik gücünün yönetilmesinde kapsamlı mikro şebeke deneyimine sahip olan Eaton için yine iyi bilinen bir alandır. Ve Eaton bu bilgi birikimini hidrojenli araç uygulamalarında yeniden uygulayarak akü ihtiyacını azaltıyor.
Easton, yakıt hücresi elektrik üretimini, daha küçük aküyü ve elektrikli aktarma organlarını manipüle ederek, ağır hizmet taşıtındaki akü boyutunu üç ila beş kat azaltmayı hedefliyor. Bu sadece aracın ön maliyetlerini azaltmakla kalmıyor, aynı zamanda ağırlığını da düşürüyor ve dolayısıyla yakıt hücreli kamyonun yük kapasitesini artırıyor.
Her açıdan karbondan arındırma
Net sıfır gelecekte yeşil hidrojenin kritik bir rol oynayacağı açıktır. Sıfır karbon emisyonu salıyor ve yenilenebilir kaynaklardan üretilebiliyor. Hala aşılması gereken zorluklar olsa da Eaton bu yolun açılmasına yardımcı oluyor. Bu zorluklar şirketin en hassas noktasına denk geliyor: elektrik ve mekanik gücün yakınsaması.
Eaton'ın bu alandaki çalışmaları aynı zamanda şirketin misyonuyla (yaşam kalitesini ve çevreyi iyileştirme) ve iddialı, bilime dayalı yaklaşımıyla da uyumludur. 2030 Sürdürülebilirlik Hedefleri. Eaton, teknolojilerinden ve değer zincirinden kaynaklanan Kapsam 3 karbon emisyonlarını 15 yılına kadar yüzde 2030 azaltmayı ve aynı zaman çerçevesinde sürdürülebilir çözümler için araştırma ve geliştirmeye 3 milyar dolar harcamayı taahhüt etti.
Eaton'ın araç ve güç aktarma sistemi kontrollerindeki uzmanlığı, gaz ve elektrik akışlarını yönetme konusundaki deneyimiyle birleştiğinde, gelecek için verimli, güvenilir, emniyetli ve uygun maliyetli sıfır emisyon çözümlerinin geliştirilmesine yardımcı olacaktır.
Kaynak: https://www.greenbiz.com/article/dekarbonizing-heavy-duty-transportation-hidrojen-answer
