Kompensation För Stjärntecknet
Substabilitet C -Kändisar

Ta Reda På Kompatibilitet Med Stjärntecken

Att köra bilar på vätgas: En titt på Indiens nationella vätgasmission

Indien har tillkännagett en nationell vätgasmission som ska utarbeta en färdplan för att använda väte som energikälla. Initiativet har potential att förändra transporterna.

Toyotas förnyade Mirai vätgasbränslecellsbil, som visar tekniken under huven, visas vid lanseringen i Tokyo i december 2020. (Foto: Reuters)

Traditionellt sett är Indien en långsammare inom frontier electric vehicle (EV)-teknologier, och Indien har gjort ett okaraktäristiskt tidigt inträde i kapplöpningen för att utnyttja energipotentialen hos det vanligaste grundämnet i universum, väte. Mindre än fyra månader efter att USA:s energidepartement tillkännagav en investering på upp till 100 miljoner dollar i väteproduktion och forskning och utveckling av bränslecellsteknologi, har Indien tillkännagivit ett nationellt väteuppdrag.





Förslaget i budgeten kommer att följas upp med ett uppdragsutkast under de kommande månaderna - en färdplan för att använda väte som energikälla, med särskilt fokus på grönt väte, som passar Indiens växande förnybara kapacitet med väteekonomin, indikerade regeringstjänstemän. .

Och medan föreslagna slutanvändningssektorer inkluderar stål och kemikalier, är den stora industri som väte har potential att omvandla transporter – som bidrar med en tredjedel av alla utsläpp av växthusgaser, och där väte ses som en direkt ersättning av fossila bränslen, med specifika fördelar jämfört med traditionella elbilar.



En handfull mobilitetsrelaterade piloter är redan igång.

I oktober blev Delhi den första indiska staden att köra bussar som körs på vätgasspikad komprimerad naturgas (H-CNG) i ett sex månader långt pilotprojekt. Bussarna kommer att köras på en ny teknik patenterad av Indian Oil Corp för att producera H-CNG - 18 procent väte i CNG - direkt från naturgas, utan att behöva tillgripa konventionell blandning.



Power major NTPC Ltd driver en pilot för att köra 10 vätebränslecellsbaserade elbussar och bränslecellselektriska bilar i Leh och Delhi, och överväger att inrätta en grön väteproduktionsanläggning i Andhra Pradesh.

IOC planerar också att sätta upp en dedikerad enhet för att producera vätgas för att köra bussar vid sitt FoU-center i Faridabad.



Som ett stödjande regelverk utfärdade ministeriet för vägtransporter och motorvägar i slutet av förra året en anmälan som föreslog ändringar av Central Motor Vehicles Rules, 1989, för att inkludera säkerhetsutvärderingsstandarder för vätebränslecellbaserade fordon.



Varför väte - och dess typer

Vätgas potential som en ren bränslekälla har en historia som sträcker sig över nästan 150 år. År 1874 presenterade science fiction-författaren Jules Verne en förutseende vision i Den mystiska ön - om en värld där vatten en dag kommer att användas som bränsle, att väte och syre som utgör det, ensamt eller tillsammans, kommer att tillhandahålla en outtömlig källa till värme och ljus, av en intensitet som kol inte klarar av.

1937 använde det tyska passagerarluftskeppet LZ129 Hindenburg vätebränsle för att flyga över Atlanten, bara för att explodera när de lade till vid Naval Air Station Lakehurst i New Jersey och dödade 36 människor. I slutet av 1960-talet hjälpte vätebränsleceller till att driva NASA:s Apollo-uppdrag till månen.



Efter 1970-talets oljeprischocker kom möjligheten att väte ersätta fossila bränslen att övervägas på allvar. Tre biltillverkare – Japans Honda och Toyota, och Sydkoreas Hyundai – har sedan dess gått beslutsamt i riktning mot att kommersialisera tekniken, om än i begränsad skala.

Det vanligaste elementet i naturen finns inte fritt. Väte existerar bara i kombination med andra grundämnen och måste extraheras från naturligt förekommande föreningar som vatten (som är en kombination av två väteatomer och en syreatom). Även om väte är en ren molekyl, är processen att utvinna den energikrävande.



Källorna och processerna genom vilka väte härleds, är kategoriserade efter färgflikar. Väte som produceras av fossila bränslen kallas grå väte; detta utgör huvuddelen av det väte som produceras idag. Väte som genereras från fossila bränslen med alternativ för avskiljning och lagring av kol kallas blå väte; väte som genereras helt från förnybara kraftkällor kallas grönt väte. I den sista processen används el som genereras från förnybar energi för att dela upp vatten till väte och syre.

Fallet för grönt väte

Grönt väte har specifika fördelar. För det första är det en rent brinnande molekyl som kan dekarbona en rad sektorer inklusive järn och stål, kemikalier och transport. Två, förnybar energi som inte kan lagras eller användas av nätet kan kanaliseras för att producera väte.

Detta är vad regeringens vätgasuppdrag, som ska lanseras 2021-22, syftar till. Indiens elnät är till övervägande del kolbaserat och kommer att fortsätta att vara det, vilket förnekar säkerhetsfördelarna från en storskalig EV-push – eftersom kol kommer att behöva brännas för att generera den elektricitet som kommer att driva dessa fordon. I flera länder som har gått in för en EV-push genereras mycket av elen från förnybara energikällor – i Norge till exempel är det 99 procent från vattenkraft. Experter tror att vätgasfordon kan vara särskilt effektiva i långdistanstransporter och andra svårelektrifierade sektorer som sjöfart och långdistansflyg. Att använda tunga batterier i dessa applikationer skulle vara kontraproduktivt, särskilt för länder som Indien, där elnätet till övervägande del är koleldat.

Missa inte från Explained| Varför stiger bensin- och dieselpriserna i Indien?

Hur vätebränsleceller fungerar

Speciellt Sydkorea och Japan är fokuserade på att flytta sina fordonsmarknader till vätgas och bränslecellens potential. Vad är en bränslecell?

Väte är en energibärare, inte en energikälla. Vätgasbränsle måste omvandlas till elektricitet av en anordning som kallas en bränslecellstack innan det kan användas för att driva en bil eller lastbil. En bränslecell omvandlar kemisk energi till elektrisk energi med hjälp av oxidationsmedel genom en oxidations-reduktionsreaktion. Bränslecellsbaserade fordon kombinerar oftast väte och syre för att producera el för att driva elmotorn ombord. Eftersom bränslecellsfordon använder elektricitet för att köra, betraktas de som elfordon.

Inuti varje enskild bränslecell hämtas väte från en trycksatt tank ombord och får den att reagera med en katalysator, vanligtvis gjord av platina. När vätet passerar genom katalysatorn avskalas det på sina elektroner, som tvingas röra sig längs en extern krets och producerar en elektrisk ström. Denna ström används av elmotorn för att driva fordonet, där den enda biprodukten är vattenånga.

Vätgasbränslecellsbilar har nästan noll koldioxidavtryck. Vätgas är ungefär två till tre gånger så effektivt som att bränna bensin, eftersom en elektrisk kemisk reaktion är mycket effektivare än förbränning.

GÅ MED NU :Express Explained Telegram Channel

FCEV och andra elbilar

Elfordon (EV) är vanligtvis indelade i fyra breda kategorier:

* Konventionella hybridelfordon eller HEV-bilar som Toyota Camry kombinerar ett konventionellt förbränningsmotorsystem med ett elektriskt framdrivningssystem, vilket resulterar i en hybridfordonsdrivlina som avsevärt sänker bränsleförbrukningen. Batteriet ombord i en konventionell hybrid laddas när IC-motorn driver drivlinan.

* Plug-in hybridfordon eller PHEVs som Chevrolet Volt har också en hybriddrivlina som använder en IC-motor och elektrisk kraft för drivkraft, uppbackad av uppladdningsbara batterier som kan anslutas till en strömkälla.


shane dawson lön

* Batteridrivna elfordon eller BEV-bilar som Nissan Leaf eller Tesla Model S har ingen IC-motor eller bränsletank och körs på en helt elektrisk drivlina som drivs av laddningsbara batterier.

* Elfordon med bränsleceller eller FCEV-bilar som Toyotas Mirai, Hondas Clarity och Hyundais Nexo använder vätgas för att driva en elektrisk motor ombord. FCEVs kombinerar väte och syre för att producera elektricitet, som driver motorn. Eftersom de drivs helt av elektricitet anses FCEV-bilar vara elbilar, men till skillnad från BEV-bilar är deras räckvidd och tankningsprocesser jämförbara med konventionella bilar och lastbilar.

Den stora skillnaden mellan en BEV och en vätgas FCEV är att den senare möjliggör en tankningstid på bara fem minuter, jämfört med 30-45 minuters laddning för en BEV. Dessutom får konsumenterna ungefär fem gånger bättre energilagring per volym- och viktenhet, vilket frigör mycket utrymme för andra saker samtidigt som föraren kan ta sig längre.

Problemet med kritisk massa

Trots sitt löfte är vätgastekniken ännu inte skalad upp. Teslas vd Elon Musk har kallat bränslecellstekniken förbluffande dum.

Globalt fanns det under 25 000 vätebränslecellsfordon på vägen i slutet av 2020; som jämförelse var antalet elbilar 8 miljoner.

Ett stort hinder för antagandet av vätgasbränslecellfordon har varit bristen på tankstationsinfrastruktur - bränslecellsbilar tankar på ett liknande sätt som konventionella bilar, men kan inte använda samma station. Det finns färre än 500 driftsatta vätgasstationer i världen idag, de flesta i Europa, följt av Japan och Sydkorea. Det finns några i Nordamerika.

Säkerhet ses som ett bekymmer. Vätgas trycksätts och lagras i en kryogentank, därifrån matas det till en cell med lägre tryck och genomgår en elektrokemisk reaktion för att generera elektricitet. Hyundai och Toyota säger att säkerheten och tillförlitligheten för vätgastankar liknar den för vanliga CNG-motorer.

Att skala upp tekniken och uppnå kritisk massa är fortfarande den stora utmaningen. Fler fordon på vägen och mer stödjande infrastruktur kan sänka kostnaderna. Indiens föreslagna uppdrag ses som ett steg i den riktningen.

Dela Med Dina Vänner: