Kā darbojas ūdeņraža degvielas elements?
Ūdeņraža degvielas elementu transportlīdzekļi darbojas, izmantojot to degvielas elementā, kur tas tiek apvienots ar skābekli un iegūtā ķīmiskā reakcija rada elektrību. Tas ir tīrs process, kurā vienīgie blakusprodukti, izņemot elektrību, ir siltais gaiss un ūdens tvaiki.
Daudzos veidos ūdeņraža degvielas elements darbojas līdzīgi kā akumulators, izņemot to, ka degvielas elementi nav regulāri jāuzlādē no ārēja avota, bet gan tie ģenerē elektroenerģiju tieši un darīs to tik ilgi, kamēr ūdeņradis, viens no bagātīgākajiem resursiem uz zemes, būs pieejams. Ar ūdeņradi darbināmiem transportlīdzekļiem ir arī daudzas tādas pašas elektromobilitātes priekšrocības – nav izplūdes emisiju un zems trokšņa līmenis.
Ja ūdeņradis tiek ražots no atjaunojamiem avotiem, tas var emitēt ļoti zemas emisijas no ieguves līdz patēriņam. Tomēr, kā tas ir šodien, aptuveni 95% no saražotā ūdeņraža tie iegūti no fosilā kurināmā, piemēram, dabasgāzes un naftas. Tam ir būtiska ietekme uz ūdeņraža kopējo klimatu, un, protams, vairāk ūdeņraža būtu jāražo no atjaunojamiem resursiem, lai tehnoloģijai būtu labākas videi draudzīgas īpašības.
Kādi ir izaicinājumi un iespējas?
Būtisks šķērslis ūdeņraža transportlīdzekļu plašākai ieviešanai ir degvielas elementu ražošanas izmaksas, kas nozīmē, ka ūdeņradis kā degvielas avots ir aptuveni 3–4 reizes dārgāks nekā dīzeļdegviela. Ir arī lielas nepilnības infrastruktūrā, kuras būvniecība ir dārga, un šobrīd uz ceļiem nav pietiekami daudz ūdeņraža transportlīdzekļu, lai tas būtu rentabli.
Tomēr šīs problēmas nav nepārvaramas, un ūdeņraža degvielas elementi joprojām piedāvā milzīgu potenciālu kā tīram degvielas avotam. Šī iemesla dēļ Ķīna, Japāna un Dienvidkoreja lieklielas likmes uz ūdeņradi un Ķīna izvirza mērķi līdz 2030. gadam izveidot 1 miljonu ūdeņraža transportlīdzekļu, kas ir ievērojams pieaugums salīdzinājumā ar pašreizējiem 1500. Tikmēr Japāna ir izvirzījusi savus mērķus līdz 800 000 transportlīdzekļu uz ceļiem aptuveni tajā pašā laikā. Tas ir ļoti saprātīgi tādām resursiem nabadzīgām valstīm kā Japāna, kur ūdeņradis var nodrošināt visas elektromobilitātes priekšrocības, neradot papildu spiedienu uz valsts elektrotīklu.
Daudzi ūdeņraža tehnoloģiju piekritēji uzskata, ka tā ir dzīvotspējīgāka alternatīva kravas automašīnām ar dīzeļdegvielu, pateicoties lielākam attālumam un īsākam degvielas uzpildes laikam.Jaunākie eksperimenti ar jauniem materiāliem, piemēram, mangāna hidrīdu, ir iespējams vēl vairāk paplašināt diapazonu, izstrādājot mazākas, lētākas un energoietilpīgākas tvertnes nekā esošās ūdeņraža degvielas elementu tehnoloģijas.
Vai ūdeņradis ir nākotnes degviela?
Tātad, kāds ir spriedums par ūdeņradi? Kamēr ūdeņraža degvielas elementi piedāvā iespēju pāriet uz videi nekaitīgāku transportu, es uzskatu, ka tai ir jābūt tehnoloģijai, ko mēs turpinām pētīt un attīstīt.
Tāpat kā ar jebkuru diskusiju par alternatīvajām degvielām, ūdeņraža un elektrisko kravas automobiļus nevajadzētu formulēt kā argumentu “uzvarētājs paņem visu”. Drīzāk jāapsver katras alternatīvas priekšrocības un trūkumi un jāsaprot, ka katrs risinājums būs konkurētspējīgs dažādām darbībām, reģionālajām vajadzībām un dažādos laika posmos.
Neskatoties uz nepārprotamajām izmaksām un infrastruktūras priekšrocībām, ko ar akumulatoriem darbināmi transportlīdzekļi mūsdienās nodrošina salīdzinājumā ar ūdeņraža elementu tehnoloģiju, patiesība ir tāda, ka sudraba lodes nav. Abas tehnoloģijas saskaras ar dažādām problēmām, kas aptver infrastruktūru, klientu pieņemšanu, tīkla ietekmi, briedumu un nobraucamo attālumu.
