氢可以储存和输送清洁能源,在经济领域有很多用途,包括交通运输。
它有可能显著减少由卡车、公共汽车、飞机和船舶排放的温室气体以及造成的空气污染。温室气体吸收热量,导致气候变化。在美国,交通运输部门的排放量占排放总量的29%。
氢是一种能源载体和燃料,当被注入燃料后,可以为轿车和卡车提供动力而不会释放有害气体。
氢和燃料可以减少重型汽车的排放,重型汽车占美国道路上车辆的5%,占交通运输排放的20%以上,是美国移动氮氧化物排放的最大来源。
电动汽车和氢燃料
有些电动汽车包含一个储能,有些包含一个氢燃料和一个储能。所有的电动汽车都有电动马达。
在纯电动汽车中,电力直接给充电。在氢燃料驱动的汽车中,氢作为燃料储存在油箱(氢罐)中。氢气储存能量,流入燃料,与空气中的氧气发生反应,产生电能,为电动机提供动力。
氢燃料的优势
氢燃料汽车上的管道只产生热量和干净的水,没有污染。
传统的内燃发动机会使车辆变得笨重且效率较低。氢动力汽车没有使用内燃机,而是使用氢燃料,可以更有效地将能量转化为电能。
燃料将燃料的化学能转化为电能,比内燃机的效率高两到三倍。
燃料使车辆更加高效和安静,因为移动部件的振动更少。氢燃料可以让车辆用更少的燃料行驶更长的距离,所以它是重型牵引车拖车和公共交通巴士的理想燃料,它们一次可以行驶数百英里。
零排放车辆,如氢燃料驱动的公共汽车和拖曳卡车,可以在不造成空气污染的情况下停泊。司机可以让他们的车辆在停泊时继续开着,以提供制冷或供暖的舒适性。
氢气以每公斤为单位出售。一公斤氢气的能量等于一加仑汽油(大约2.65公斤)。氢可以在几分钟内装满汽车的油箱(氢罐),就像使用汽油一样方便。美国大约有50座加油站提供氢燃料,以支持12,000多辆氢燃料汽车和近70辆公共汽车上路。
目前,氢燃料的成本在每公斤13美元左右,但随着技术的进步和成本的下降,氢燃料将变得更容易获得和负担得起。
氢燃料驱动的汽车能够行驶更长的距离,消耗更少的能源。一公斤氢气的能量与一加仑汽油相当,但是一辆使用1公斤氢气的燃料电动汽车可以行驶约60英里(96.56公里),而传统汽车使用一加仑汽油只能行驶约25英里(40.23公里)。
随着技术的不断改进,美国能源部(DOE)正在努力将燃料效率提高到每公斤氢行驶100英里(160.93公里)。美国能源部的“Hydrogen Shot”计划旨在十年内将清洁氢的成本降低到1美元/公斤,使氢易于获得并且更经济。
(素材来自:DOE 全球氢能网、新能源网综合) |