Myth Busting:The Hydrogen Vehicle and Fuel Economy

Myth Busting:Das Wasserstofffahrzeug und die Betankungsökonomie

Chuck Hayes, Hauptanwendungsingenieur für saubere Energie, Swagelok

Es besteht kein Zweifel, dass die Wirtschaft für Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fahrzeuge und deren Betankung wächst. Aber wenn die Technologie an Bedeutung gewinnt, können Fehlinformationen üblich werden. Bei Wasserstoff drehen sich diese Fehleinschätzungen typischerweise um seine Sicherheit, Rentabilität als Mobilitätskraftstoff, Kosten und Umweltauswirkungen.

Wasserstoff hat das Potenzial, den Betankungsbedarf moderner Fahrzeuge zu decken und bietet Sicherheit, Zuverlässigkeit, Kosteneffizienz und Umweltfreundlichkeit. Und Wasserstoff könnte sehr wohl der richtige und beste Weg nach vorne für die Weltwirtschaft sein, da sich die Welt darauf konzentriert, eine grünere und nachhaltigere Zukunft für den Planeten zu erreichen.

Hier sind vier gängige Mythen über Wasserstoff, die es wert sind, überdacht zu werden, sowie damit zusammenhängende Fakten über die Brauchbarkeit von Wasserstoff als Kraftstoffquelle.

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Mythos:Wasserstoffgas ist gefährlich für die Verwendung oder Lagerung

Mythos:Wasserstoff ist zu teuer

Mythos:Wasserstofffahrzeuge sind keine praktische Langstreckenlösung
Mythos:Wasserstoff ist weder umweltfreundlich noch nachhaltig

Mythos:Wasserstoffgas ist gefährlich in der Verwendung oder Lagerung

Wasserstoff birgt aufgrund seiner ungiftigen und geringen Flüchtigkeitseigenschaften die gleichen, wenn nicht weniger Gefahren als andere Kraftstoffe. Darüber hinaus werden in jeder Konstruktionsphase sowohl von Wasserstofffahrzeugen als auch von der Wasserstofftankinfrastruktur zahlreiche Sicherheitsverfahren und -protokolle berücksichtigt, um eine sichere und zuverlässige Leistung zu ermöglichen. Und bei richtiger Handhabung bietet die Wasserstoff-Betankungstechnologie eine effiziente und wirtschaftliche Lösung für moderne Mobilitätsanforderungen.

Fakt: Wasserstoff ist 14-mal leichter als Luft und 57-mal leichter als Benzindampf. Es steigt normalerweise auf und verteilt sich schnell, wenn es austritt, wodurch das Risiko einer Entzündung am Boden erheblich verringert wird.

Relative Dampfdichte

Fakt: Wasserstoff ist im Gegensatz zu herkömmlichen Kraftstoffen ungiftig. Ein Wasserstoffleck oder -austritt wird die Umwelt nicht kontaminieren oder die Gesundheit von Menschen oder Wildtieren bedrohen, wie dies bei fossilen Brennstoffen der Fall sein kann.

Fakt: Die Luft um die Wasserstoffflamme ist nicht so heiß wie um eine Benzinflamme. Daher ist das Risiko eines Folgebrandes geringer.

Fakt: Während Wasserstoff bei Sauerstoffkonzentrationen zwischen 18 % und 59 % explosiv sein kann, kann Benzin bei Sauerstoffkonzentrationen zwischen 1 % und 3 % explosiv sein. Benzin dagegen hat eine Selbstentzündungstemperatur von 280 °C (536 °F), was halb so hoch ist wie die von H₂ (535 °C).

Fakt: Fahrzeuge mit Druckgasspeicher sind nicht neu. Es gibt eine bestehende globale Multimilliarden-Dollar-Industrie, die seit vielen Jahrzehnten Wasserstoff herstellt und transportiert.

Fakt: Wasserstoff-Zapfsäulen sind so konzipiert, dass sie während des Betankungsvorgangs (Start, Mittelpunkt, Ende) mehrere Sicherheitsprüfungen sowohl in der Zapfanlage als auch im Fahrzeug durchführen.

Fakt: Es gibt mehrere internationale Zertifizierungsprogramme, die die Sicherheit von Wasserstoff als Mobilitätskraftstoff überprüfen. Beispielsweise hat Toyota vom japanischen Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie (METI) die Genehmigung erhalten, Wasserstofftanks für FCEVs selbst zu prüfen und herzustellen.

Fakt: Länderspezifische Codes für Wasserstofftankstellen wurden in 22 Ländern entwickelt und umfassen CSA (Kanadische Standards), ISO (International Organization for Standardization) und EN (Europäische Standards).

Mythos:Wasserstofffahrzeuge sind keine praktische Langstreckenlösung

Die Reichweite ist ein allgemeines Anliegen für jede aufstrebende Kraftstofftechnologie für den Transport – aber das sollte es nicht für Wasserstoff sein.

Da es eine hohe Energiedichte beibehält und sich besonders gut für Anwendungen in schweren Nutzfahrzeugen eignet, kann das geringere Gewicht von Wasserstoff auch dazu beitragen, das Nutzlastvolumen eines schweren Lkw zu maximieren und dadurch seine Reichweite zu erhöhen. Darüber hinaus ist auch eine Hochgeschwindigkeitsbetankung von wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen möglich, was dazu beiträgt, die Ausfallzeiten von Fahrzeugflotten und -geräten zu reduzieren, indem Fahrzeuge in Minuten betankt werden, im Gegensatz zu Stunden bei batterieelektrischen Optionen. Und während die Erzeugung von grünem Wasserstoff von Wind, Sonne und Wasser abhängt, können verbesserte Speichertechnologien die saubere Energie unabhängig vom Wetter fließen lassen.

Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeug
Reichweite:200 bis 250 Meilen bei 30 bar
400 bis 500 Meilen bei 700 bar
Zeit zum Auftanken:3 bis 4 Minuten

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Elektrofahrzeug
Reichweite:100 bis 310 MeilenZeit zum Auftanken:30 Minuten bis 12 Stunden

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Benzinfahrzeug
Reichweite:300 bis 400 Meilen
Zeit zum Auftanken:2 bis 3 Minuten

Fakt: Wasserstoff hat eine hohe Energiedichte und kann daher eine vergleichbare Reichweite wie kohlenstoffbasierte Kraftstoffe liefern. Unter Druck kann es ebenso effizient gespeichert und verteilt werden wie diese Kraftstoffe.

Fakt: Obwohl es das häufigste Element im Universum ist, muss Wasserstoff aus Wasser oder organischen Verbindungen extrahiert werden. Diesel und Benzin erfordern jedoch auch eine Raffination und Reinigung von Rohöl – und bei diesem Prozess kann auch Wasserstoff verwendet werden.

Fakt: Die Hauptquelle für Wasserstoff ist heute die Extraktion aus Erdgas (das bereits eine globale Multimilliarden-Dollar-Industrie ist).

Fakt: Andere Wasserstoffquellen sind erneuerbare Energien wie Sonne, Wind oder Biogas. Diese Energiequellen treiben die Elektrolyse an, ein Verfahren, bei dem Wasser mithilfe von Elektrizität in nützlichen Wasserstoff und Sauerstoff getrennt wird.

Fakt: Wasserstoff-Betankungsanlagen können zur bestehenden Betankungsinfrastruktur hinzugefügt werden und vergleichbare Betankungszeiten wie Benzin und Diesel bieten.

Mythos:Wasserstoff ist zu teuer

Während herkömmlicher Kraftstoff heute noch billiger ist, sinkt der Preis für grünen Wasserstoff weiter. Diese Preissenkung wird sich voraussichtlich in den nächsten zehn Jahren beschleunigen, wodurch Wasserstoff im Preis wirklich mit anderen Mobilitätskraftstoffquellen vergleichbar wird. In der Zwischenzeit wird erwartet, dass die staatliche Unterstützung das Wachstum von Wasserstoff als CO₂ in großem Maßstab beschleunigen wird Abgasnormen werden strenger. Darüber hinaus verbessern sich die Kosten und die Effizienz erneuerbarer Energiequellen (Sonne, Wind, Wasser usw.) weiter; Es wird erwartet, dass sich dieser Trend auf die Wasserstoffbrennstoffkosten ausweiten wird.

Fakt: Wichtige Regierungsinitiativen wie das Earthshots-Programm des US-Energieministeriums (DOE) sollen die Entwicklung vorantreiben und die Wasserstoffkosten senken.

Fakt: Hochwertige Kraftstoffsystemkomponenten reduzieren das Auftreten und die Kosten unerwarteter Wartungsarbeiten.

Mythos:Wasserstoff ist weder umweltfreundlich noch nachhaltig

Eine gemeinsame Sorge um die Nachhaltigkeit von Wasserstoff betrifft seine Produktion. Aber es gibt mehrere Möglichkeiten, Wasserstoff zu erzeugen, und die meisten davon sind umweltfreundlicher als vergleichbare fossile Brennstoffe. Außerdem verursacht die Verwendung von Wasserstoff in einer Brennstoffzelle keine Fahrzeugemissionen außer Wasser – was dazu beitragen wird, die Treibhausgaserzeugung weltweit drastisch zu reduzieren.

Fakt: Die Verwendung von Wasserstoff in einer Brennstoffzelle erzeugt keinen Rauch oder Abfall, und die einzigen Ergebnisse sind Energie und reines Wasser.

Fakt: Es gibt mehrere Prozesse, durch die Wasserstoff hergestellt wird, und die meisten dieser Prozesse haben CO₂ reduziert -Emissionen.

Grauer Wasserstoff

Blauer Wasserstoff

Grüner Wasserstoff

CO₂ Emissionen bei der Reformierung fossiler Brennstoffe (Erdgas)Abscheidung und Speicherung von CO₂ Netto-Null-Emissionen von
CO₂ (ultimatives Ziel)

Fakt: Die CO2-Abscheidungstechnologie bietet eine Möglichkeit, Kohlenstoff zu binden und für industrielle Zwecke dauerhaft zu speichern (oder zu verwenden).

Fakt: Es wird erwartet, dass staatliche Bemühungen wie das Earthshots-Programm des DOE das langfristige Wachstum unterstützen und fördern.

Wasserstoff hat das Potenzial, die Transportwirtschaft, wie wir sie kennen, neu zu gestalten. Da Nachhaltigkeit als globale Priorität weiter zunimmt, ist Wasserstoff die rentabelste verfügbare Energielösung für den Transport. Der Schlüssel zu seiner weiteren Einführung sind sichere, zuverlässige Wasserstofffahrzeuge und Betankungssysteme, auf die sich OEMs und andere Interessengruppen jetzt verlassen können und auf die sie sich in den kommenden Jahren verlassen können.

Wenn Sie nach Komponenten, Dienstleistungen und Schulungen für die Entwicklung hochwertiger Wasserstoffsysteme suchen, können wir Ihnen helfen. Swagelok bietet seit vielen Jahren Lösungen für die alternative Kraftstoff- und Transportindustrie mit Produkten und Baugruppen, die speziell dafür entwickelt wurden, Wasserstoff für die Mobilität aufzunehmen, zu speichern und abzugeben. Unsere Spezialisten sind bereit, Ihnen bei Ihren Bedürfnissen behilflich zu sein.

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