Kaynak: afdc.energy.gov
Hidrojen (H2), çeşitli yerel kaynaklardan üretilebilen alternatif bir yakıttır. Bir ulaşım yakıtı olarak hidrojen pazarı emekleme aşamasında olmasına rağmen, hükümet ve endüstri, yakıt hücreli elektrikli araçlarda (FCEV'ler) yaygın kullanım için temiz, ekonomik ve güvenli hidrojen üretimi ve dağıtımı için çalışıyor. Hafif hizmet tipi FCEV'ler artık yurt içinde ve dünya genelinde yerel bölgelerdeki tüketici pazarında sınırlı miktarlarda mevcuttur. Pazar ayrıca otobüsler, malzeme taşıma ekipmanları (forkliftler gibi), yer destek ekipmanları, orta ve ağır hizmet kamyonları, deniz taşıtları ve sabit uygulamalar için gelişmektedir. Daha fazla bilgi için yakıt özelliklerine ve Hidrojen Analizi Kaynak Merkezine bakın.
Hidrojen çevremizde bol miktarda bulunur. Su (H2O), hidrokarbonlar (metan, CH4 gibi) ve diğer organik maddelerde depolanır. Hidrojeni yakıt olarak kullanmanın bir zorluğu, onu bu bileşiklerden verimli bir şekilde çıkarmaktır.
Şu anda, hidrojeni çıkarmak için yüksek sıcaklıktaki buharı doğal gazla birleştiren buhar reformu, Amerika Birleşik Devletleri'nde üretilen hidrojenin çoğunu oluşturuyor. Hidrojen ayrıca elektroliz yoluyla sudan da üretilebilir. Bu daha fazla enerji yoğundur ancak rüzgar veya güneş gibi yenilenebilir enerji kullanılarak ve diğer enerji üretimi türleriyle ilişkili zararlı emisyonlardan kaçınılarak yapılabilir.
Amerika Birleşik Devletleri'nde her yıl üretilen hidrojenin neredeyse tamamı petrolü rafine etmek, metalleri işlemek, gübre üretmek ve gıdaları işlemek için kullanılıyor.
Hidrojen üretimi, kaynağa bağlı olarak hava kalitesini etkileyen emisyonlar üretebilse de, hidrojenle çalışan bir FCEV, egzoz olarak yalnızca su buharı ve sıcak hava yayar ve sıfır emisyonlu bir araç olarak kabul edilir. Büyük araştırma ve geliştirme çalışmaları, bu araçları ve altyapılarını yaygın kullanım için pratik hale getirmeyi amaçlamaktadır. Bu, hafif hizmet üretim araçlarının perakende tüketicilere sunulmasının yanı sıra Kaliforniya'da orta ve ağır hizmet otobüslerinin ve kamyonlarının ilk kez uygulanmasına ve kuzeydoğu eyaletlerinde filo mevcudiyetine yol açtı.
Hidrojen ve Yakıt Hücresi Teknolojileri Ofisinden hidrojen ve yakıt hücreleri hakkında daha fazla bilgi edinin.
Alternatif Yakıt Olarak Hidrojen
Hidrojen, 1992 tarihli Enerji Politikası Yasası kapsamında alternatif bir yakıt olarak kabul edilmektedir. Alternatif bir ulaşım yakıtı olarak hidrojene olan ilgi, sıfır emisyonlu araçlardaki yakıt hücrelerine güç sağlama kabiliyetinden, yerli üretim potansiyelinden ve yakıt hücresinin hızlı dolum süresinden kaynaklanmaktadır. ve yüksek verimlilik. Aslında, bir elektrik motoruyla birleştirilmiş bir yakıt hücresi, benzinle çalışan içten yanmalı bir motordan iki ila üç kat daha verimlidir. Hidrojen ayrıca içten yanmalı motorlar için yakıt görevi görebilir. Bununla birlikte, FCEV'lerin aksine, bunlar egzoz borusu emisyonları üretir ve daha az verimlidir. Yakıt hücreleri hakkında daha fazla bilgi edinin.
2,2 pound (1 kilogram) hidrojen gazındaki enerji, 1 galon (6,2 pound, 2,8 kilogram) benzindeki enerji ile yaklaşık olarak aynıdır. Hidrojen, düşük hacimsel enerji yoğunluğuna sahip olduğundan, geleneksel araçların sürüş menzilini elde etmek için bir araçta sıkıştırılmış bir gaz olarak depolanır. Mevcut uygulamaların çoğu, hidrojeni inç kare başına 5,000 veya 10,{12}} libre (psi) olarak depolayabilen yüksek basınçlı tanklar kullanır. Örneğin, otomotiv üreticileri tarafından üretilen ve bayilerde bulunan FCEV'lerin 10,000 psi tankı vardır. Çoğunlukla benzin istasyonlarında aynı yerde bulunan perakende dağıtıcılar bu depoları yaklaşık 5 dakikada doldurabilmektedir. Yakıt hücreli elektrikli otobüsler şu anda doldurulması 10-15 dakika süren 5,{18}} psi tankı kullanıyor. Hidrojenin kimyasal olarak metal hidrit veya düşük sıcaklıkta emici malzemeler gibi bir malzeme ile bağlanması da dahil olmak üzere, hidrojeni depolamanın diğer yolları geliştirilme aşamasındadır. Hidrojen depolama hakkında daha fazla bilgi edinin.
Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı tarafından toplanan ve analiz edilen perakende hidrojen yakıt istasyonlarından elde edilen veriler, bir FCEV'ye yakıt sağlamak için harcanan ortalama sürenin 4 dakikadan az olduğunu göstermektedir.
California, FCEV'ler için hidrojen yakıt istasyonları inşa etmede ulusa liderlik ediyor. -2021 ortası itibariyle, Kaliforniya'da 47 perakende hidrojen istasyonunun yanı sıra Hawaii'de bir tane daha halka açıktı ve 55'i daha Kaliforniya'da çeşitli inşaat veya planlama aşamalarındaydı. Bu istasyonlar 8,000 FCEV'den fazla hizmet veriyor. California, Temiz Ulaşım Programı aracılığıyla hidrojen altyapısı oluşturmaya yönelik fon sağlamaya devam ediyor. Kaliforniya Enerji Komisyonu, 2023'e kadar yılda 20 milyon dolara kadar tahsis etme yetkisine sahiptir ve bu sıfır emisyonlu araçları desteklemek ve teşvik etmek için ilk 100 kamu istasyonuna yatırım yapmaktadır. Ek olarak, kuzeydoğu eyaletleri için 14 perakende istasyonu planlanıyor ve bunların bir kısmı hali hazırda filo müşterilerine hizmet veriyor.
Araç üreticileri, yalnızca hidrojen istasyonlarının bulunduğu bölgelerde yaşayan tüketicilere FCEV'ler sunuyor. Kaliforniya'daki ve ülke genelindeki perakende satış dışı istasyonlar da otobüsler dahil olmak üzere FCEV filolarına hizmet vermeye devam ediyor. Çok sayıda dağıtım merkezi, normal operasyonlarında malzeme taşıma araçlarına yakıt sağlamak için hidrojen kullanıyor. Ayrıca, mevcut hafif hizmet istasyonlarından çok daha yüksek kapasiteli akaryakıt istasyonları gerektirecek uzun mesafeli kamyonlar gibi ağır hizmet araçlarının üretimine ilişkin çeşitli duyurular yapılmıştır. Amerika Birleşik Devletleri genelinde hidrojen yakıt istasyonları bulun.
