خلايا الوقود


حصة هذه المادة مع أصدقائك:

الاستدامة: أبحاث الطاقة النظيفة للسندات طويلة الأجل

إيف مارتن، L'رقيب دي l 'للسيارات، 6.2.2003

ما سيخلف البترولية في قلب سياراتنا؟ إذا أنظمة متعددة هي في قيد التشغيل، لا شيء يأتي للفوز، وبالتالي فإن التحدي الصعب الوفاء به.

قضية النقل

أصبح أداة لا غنى عنها، ومطاردة وسائل النقل من قبل عدوه رقم 1 والتلوث. في الواقع، وإنتاج متزايدة من ثاني أكسيد الكربون (C02)، المسؤولة عن ظاهرة الاحتباس الحراري التي تسبب ظاهرة الاحتباس الحراري، أصبح يشكل قضية بيئية رئيسية. هذا هو السبب في كثير من البلدان الصناعية - باستثناء الولايات المتحدة - وقعت، في 1997، اتفاقية كيوتو التي كانت تلتزم خفض إنتاجها C02.

بعد هذا الاتفاق، أدخلت السلطات الأوروبية معايير الانبعاثات الصارمة للسيارات.

ومع ذلك ، فإن الحد من الانبعاثات الملوثة من السيارات ليس غاية في حد ذاتها. بالإضافة إلى ذلك ، وكما يشير بيير زيرلاوت ، المنسق التقني في تحدي ميشلان ، فإن "الملوثات المحلية (ملاحظة: على مستوى السيارة نفسها) يتم التحكم فيها بشكل أفضل". كما يجب أخذ التلوث الناتج عن سلسلة الإنتاج - من التخزين إلى توزيع الطاقة المستخدمة في السيارة - في الاعتبار. هذا ما يسمى توازن الطاقة العالمي ، وهذا يعني ، من التلوث "بشكل جيد".

"من البئر إلى العجلة"

وقد أجريت دراسات على مصادر الطاقة المختلفة لتحديد الأكثر فائدة في الحد من انبعاثات C02.

ومن بين هذه، هي غاز البترول المسال (غاز البترول المسال)، الغاز الطبيعي المضغوط (الغاز الطبيعي للمركبات)، والكهرباء، والهيدروجين (إما يستخدم كوقود أو في خلايا الوقود).

ومع ذلك ، كما يشير فيليب بينشون ، مدير مركز نتائج الطاقة للمحرك في معهد البترول الفرنسي IFP: "عندما نتحدث عن توازن الطاقة ، يجب أن نأخذ في الاعتبار أربعة عوامل: تأثير الدفيئة وكفاءة الطاقة والتكلفة وتوافر الطاقة. "

هذا هو المكان الذي يحصل معقدة! خذ على سبيل المثال المحرك الكهربائي: صديقة للبيئة أكثر من أي وقت مضى. وفقا للطريقة المعتمدة لإنتاج الكهرباء، ويمكن أن التوازن البيئي سيكون كارثيا. على سبيل المثال، واحدة تنتج في ألمانيا، بعد محطات حرارية تعمل بالفحم، وهو الرصيد السلبي مع إنتاج غرام C02 460 لكل كيلووات ساعة، وهو ما يقرب من المتوسط ​​الأوروبي. في المقابل، الكهرباء من محطات الطاقة النووية الفرنسية تنبعث منها فقط 100 ز / كيلوواط ساعة. سجل الأكثر كارثية هو أن من اليونان، حيث يولد إنتاج الكهرباء عن 900 ز / كيلوواط ساعة من C02.

تتبع هذا المنطق، ونحن نرى أن استخدام خلية الوقود ليست كما صديقة للبيئة لأن هذا.

في الواقع، هناك طريقتين لإنتاج الهيدروجين والوقود قاعدة خلية الوقود: إما صعود في السيارة، عن طريق المصلح (وحدة الذي يستخرج الهيدروجين من الهيدروكربونات) أو أنه يأتي من وسط وتوزع على النحو الوقود التقليدي (غازية أو سائلة). إذا كان الحل الأول يقلل من إنتاج C02 تنبعث منه العديد من الملوثات الضارة على البيئة بسبب التمكن غير الكامل للإصلاح. هذا هو السبب في أنه من الأفضل لإنتاج الهيدروجين في عملية مركزية أو يتم التحكم بشكل أفضل، ولكن في هذه الحالة المشكلة (المعسر؟) من توزيع وتخزين ينشأ الهيدروجين.

في اشارة الى انبعاثات الجدول C02 أدناه، ونحن نرى أن استخدام الهيدروجين السائل لا يقدم أي فائدة.

والواقع أن الطاقة اللازمة لتسييل الغاز مهم ويزيد 50٪ إنتاج CO2 هذا القطاع. وبالتالي لاستخدام الهيدروجين المضغوط ميزة. مرة أخرى، تبعا للبلد المعني، ومصدر استخراج، فإن النتائج تكون مختلفة عن بعضها المدقع إلى آخر. وبالتالي،ويتم تحقيق أفضل نتيجة عند إنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي باستخدام الكهرباء من الطاقة النووية الفرنسية محطات ج. ومع ذلك، هذا الحل لديه عيب سعر مبالغ باهظة لEUR 24 29 لgigajoule (ضد 7 EUR / GJ لإنتاج وتوزيع قسط الخالي من الرصاص 95 و98 و6 EUR / GJ لزيت الغاز و13 EUR / GJ لغاز البترول المسال).

الحل هو الجمع بين عدة حلول للحصول على أقصى استفادة من هذه الدورات.

وبالتالي، يجب على السيارة التي من شأنها أن توفر أفضل توازن بين التكلفة والتلوث والكفاءة تعتمد محرك الديزل الهجين والسيارات الكهربائية مع بطارية ذات قدرة عالية (قادرة على تخزين الكثير من الطاقة) ومع بطارية الوقود الموردة إلى الهيدروجين المضغوط. سيارة هجينة فريدة من نوعها تباع في فرنسا (ملاحظة: لا يزال ثمنا باهظا جدا)، تويوتا بريوس لا يزال بعيدا جدا عن هذا الصقل.

الجدول المقارن للتكنولوجيات النقل (اضغط للتكبير)


وقود الديزل. الديزل FT الديزل فيشر تروبش (الديزل الاصطناعية)؛ ثنائي ميثيل الإيثر بورصة دبي للطاقة (الوقود الصناعي). استرات الميثيل VOME من الزيوت النباتية: البنزين. ETBE إيثيل بوتيل الأثير التعليم العالي (مشتقة من تخمر بنجر السكر أو الذرة وزيت)؛ EtTOH الإيثانول. غاز طبيعي ؛ GPL. الوقود H2. H2 مضغوط؛ H2 السائل. MeOH الميثانول. بنزين

الزيادة C02 مثيرة للقلق

لقرن من الزمان، والاحتباس الحراري يميل إلى حزمة، مما تسبب في الارتفاع العام في درجات الحرارة عن طريق زيادة ثاني أكسيد الكربون (C02) في الغلاف الجوي. في حد ذاته، وهذا الغاز هو المسؤول عن نصف هذا.

تركيز C02 أكبر الربع اليوم مما كانت عليه في القرن الماضي. مستوى غير مسبوق من التلوث في السنوات الأخيرة 600 000.



هذا ثاني أكسيد الكربون تأتي أساسا من استخدام الوقود الأحفوري (الفحم والنفط والغاز الطبيعي) في مختلف القطاعات: الصناعة والطاقة والنقل. وهي تمثل أكثر من ربع انبعاثات C02 في البلدان الصناعية، وهذه النسبة في تزايد مستمر. وتوقعت العديد من وجهات النظر التي حددتها وكالة الطاقة الدولية (IEA) إلى زيادة كبيرة في C02 إجمالي الانبعاثات في العقد القادم: بين 31 42٪ و٪ ...

من ريو إلى كيوتو، التطور البطيء

1992 في يونيو في ريو دي جانيرو، الدول 178 50 والشركات الدولية ملتزمة بالتنمية المستدامة وقعت اتفاقا لتثبيت تركيزات غازات الدفيئة من جميع المصادر جيل (خطة العمل الدولية دعا جدول أعمال 21). هذا اتفاق إطاري ثم أوصى للدول المتقدمة للحد من مستويات انبعاثاتها من 1990.

بعد ثلاث سنوات، في برلين، انخرطت الدول في عملية جديدة مما يؤدي إلى الحد من انبعاثات C02. واعتمد البروتوكول في ديسمبر 1997 بعد مؤتمر كيوتو. فقط الولايات المتحدة لم توقع.

الاتحاد الأوروبي، التزمت، من جانبها للحد من إنتاجها من 8٪ CO2 من 2010. وسيتم توزيع هذا الانخفاض وفقا لمستويات الانبعاثات بيان في 1990 في مختلف الدول الأعضاء، حاجتهم للتنمية والتركيبة السكانية. وهكذا، فإن الهدف من ذلك هو لألمانيا انخفاضا من 21٪، وذلك من اليونان، تقتصر على زيادة 25٪، وذلك من فرنسا والمساواة.

موقف للسيارات حوالي 12٪ من الإنتاج الكلي CO2 القارة من صنع الإنسان، و2٪ على الصعيد العالمي. في 1995، سيارة أوروبية جديدة تخرج 165 غرام / كلم، ضد 191 غرام / كلم لاليابانية، و260 غرام / كلم لأمريكا.

في يوليو 1998، اتخذت السيارات رابطة مصنعي الأوروبية (ACEA) التزام وجها لوجه من المفوضية الأوروبية. ويشمل هذا واحد هدف مزدوج. في البداية، تلتزم جمعية لإنتاج سيارات للسوق الأوروبية التي لن تتجاوز CO2 120 غ / كم 2012 (متوسط ​​المستهلك إلى كم 4,9 100) الانبعاثات. ثم انها ملتزمة الطبقة الوسطى للسيارات التي تباع في 2008، مع مستوى متوسط ​​من انبعاثات CO2 140 غ / كم، ومتوسط ​​الاستهلاك من 5.7 100 لكم.

معرفة المزيد حول خلايا الوقود

- علوم المادة المقارنة آخرون أفنير
- دراسة الجمهوري مع خلية الوقود


تعليقات الفيسبوك

قم بكتابة تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *