Kuptimi i Stacioneve të Furnizimit me Hidrogjen: Një Udhëzues Gjithëpërfshirës

Karburanti me hidrogjen është bërë një zëvendësim i pranueshëm, ndërsa globi po kalon në burime më të pastra energjie. Ky artikull flet për stacionet e furnizimit me hidrogjen, sfidat me të cilat përballen ato dhe përdorimet e tyre të mundshme për transport.

Çfarë është një stacion furnizimi me hidrogjen?

Qelizat e karburantit për makinat elektrike mund të marrin karburant hidrogjeni nga vende specifike të quajtura stacione furnizimi me hidrogjen (HRS). Edhe pse ato janë bërë për të trajtuar hidrogjenin, një gaz që kërkon masa specifike sigurie dhe makineri të posaçme, këto stacione janë estetikisht të ngjashme me stacionet normale të karburantit.

Një sistem prodhimi ose shpërndarjeje i hidrogjenit, rezervuarët e ftohjes dhe magazinimit, si dhe shpërndarësit janë tre pjesët kryesore të një stacioni furnizimi me hidrogjen. Hidrogjeni mund të shpërndahet në objekt me anë të tubave ose rimorkiove me tuba, ose mund të prodhohet në vend duke përdorur reformimin e metanit me avull ose elektrolizë për ta prodhuar atë.

Komponentët kryesorë të një stacioni të furnizimit me hidrogjen:

Pajisje për prodhimin ose transportimin e hidrogjenit në anije

njësi kompresimi për të rritur presionin e rezervuarëve të hidrogjenit që ruajnë hidrogjen me presion jashtëzakonisht të lartë

l Dispensues me gryka speciale FCEV

Funksione sigurie si gjetja e rrjedhjeve dhe mbyllja në raste urgjence

Cili është problemi më i madh me karburantin e hidrogjenit?

Pajisje për prodhimin ose transportimin e hidrogjenit në njësi kompresimi të enëve për të rritur presionin e rezervuarëve të hidrogjenit që ruajnë hidrogjen me presion jashtëzakonisht të lartëdispenserë me gryka speciale FCEV me funksione sigurie si gjetja e rrjedhjeve dhe mbyllja në raste urgjence.Kostoja e prodhimit dhe efikasiteti i energjisë janë problemet kryesore me të cilat përballet karburanti i hidrogjenit. Në ditët e sotme, reformimi i metanit me avull - i cili përdor gaz natyror dhe prodhon emetime karboni - përdoret për të prodhuar pjesën më të madhe të hidrogjenit. Edhe pse "hidrogjeni i gjelbër" i prodhuar nga elektroliza me energji të rinovueshme është më i pastër, kostoja është ende shumë më e lartë.

Këto janë sfida edhe më të rëndësishme: Transporti dhe Ruajtja: Meqenëse hidrogjeni zotëron një sasi të vogël energjie për vëllimin e tij, ai mund të ngjeshet ose ftohet vetëm në presione të larta atmosferike, duke shkaktuar kompleksitet dhe kosto.

Përmirësimi i objekteve: ndërtimi i një numri të madh stacionesh furnizimi me karburant kërkon shumë burime.

Humbja e Energjisë: Për shkak të humbjeve të energjisë gjatë prodhimit, reduktimit dhe shkëmbimit, qelizat e karburantit të bëra nga hidrogjeni kanë një performancë më të ulët "nga pusi në rrotë" sesa makinat elektrike të pajisura me bateri.

Pavarësisht këtyre vështirësive, mbështetja qeveritare dhe kërkimet e vazhdueshme po nxisin zhvillime teknologjike që mund të rrisin fizibilitetin ekonomik të hidrogjenit.

A është karburanti me hidrogjen më i mirë se ai elektrik?

Zgjedhja midis makinave elektrike me bateri (BEV) dhe makinave të mundësuara nga qelizat e karburantit me hidrogjen është e vështirë sepse, bazuar në problemin e përdorimit, çdo lloj teknologjie ofron avantazhe specifike.

Makinat elektrike me bateri janë më të dobishme për transportin dhe përdorimin e përditshëm në qytete, ndërsa makinat me hidrogjen funksionojnë mirë për aplikime që kërkojnë distanca të gjata dhe furnizim të shpejtë me karburant, siç janë autobusët dhe kamionët.

Sa stacione furnizimi me hidrogjen ka në botë?

Më shumë se 1,000 stacione furnizimi me hidrogjen ishin funksionale në të gjithë botën që nga viti 2026, dhe do të planifikohet një rritje e madhe në vitet në vijim. Ka disa fusha specifike kustacioni i furnizimit me hidrogjenështëzhvendosur:

Me mbi fipesë qindrastacione, Azia merr përsipër tregun, kryesisht i përbërë nga vendet e Koresë së Jugut (më shumë se 100 stacione) dhe Japonisë (më shumë se 160 stacione). Kinatregpo rritet me shpejtësi sepse qeveria ka objektiva ambicioze.

Me gati 100 stacione, Gjermania është përpara Evropës, duke u mburrur me afërsisht dyqind stacione. Deri në vitin 2030, Bashkimi Evropian planifikon ta rrisë numrin e stacioneve në mijëra.

Më shumë se 80 stacione kanë pika transmetimi në Amerikën e Veriut, kryesisht nga Kalifornia, me disa të tjera në Kanada dhe rajonin verilindor të Shteteve të Bashkuara.

Me parashikimet që sugjerojnë se mund të ketë më shumë se 5,000 stacione në të gjithë botën deri në vitin 2030, shtetet kudo kanë sjellë politika në tryezë të hartuara për të nxitur ndërtimin e stacioneve të hidrogjenit.

Pse karburanti me hidrogjen është më i mirë se benzina?

Krahasuar me karburantet tradicionale të bëra nga nafta, karburanti me hidrogjen ka shumë përparësi të ndryshme:

Ndotje Zero e Ajrit: qelizat e karburantit me hidrogjen shmangin emetimet e dëmshme të tubave të shkarkimit që nxisin ndotjen e ajrit dhe ngrohja e temperaturave duke prodhuar vetëm avuj uji si efekt anësor.

Kërkesa për Energji të Gjelbër: Një cikël energjie i pastër mund të krijohet duke krijuar hidrogjen duke përdorur burime natyrore si rrezet e diellit dhe energjia e erës.

Siguria energjetike: prodhimi kombëtar i hidrogjenit nga një numër burimesh zvogëlon varësinë nga nafta e huaj.

Një efikasitet më i lartë: Krahasuar me automjetet e mundësuara nga motorë që djegin benzinë, automjetet me qeliza karburanti janë afërsisht dy deri në tre herë më efikase.

Funksionim i qetë: Meqenëse makinat me hidrogjen funksionojnë në mënyrë efikase, ato zvogëlojnë ndotjen akustike në qytete.

Përfitimet e gjelbra të hidrogjenit e bëjnë atë një mundësi tërheqëse për të zëvendësuar karburantin në kalimin drejt transportit më të pastër, megjithatë problemet e prodhimit dhe transportit ende ndodhin.

Sa kohë duhet për të ndërtuar një stacion furnizimi me hidrogjen?

Afati kohor për ndërtimin e një stacioni të furnizimit me hidrogjen varet shumë nga një numër faktorësh, siç janë dimensionet e stacionit, vendi i funksionimit, rregullat e lejeve dhe nëse hidrogjeni sigurohet apo prodhohet në vend.

Për më pak stacione me komponentë të parafabrikuar dhe me dizajne të reduktuara, oraret tipike janë brenda gjashtë dhe dymbëdhjetë muajve.

Për stacione më të mëdha dhe më të ndërlikuara me ambiente prodhimi në vend, duhen 12 deri në 24 muaj.

Faktorët që vijojnë janë faktorë të rëndësishëm që ndikojnë në kohën e ndërtimit: zgjedhja e një vendi dhe planifikimi

Miratimet dhe lejet e nevojshme

Gjetja dhe sigurimi i pajisjeve

Ndërtimi dhe vendosja

Ngritja dhe vlerësimet e sigurisë

Vendosja e centraleve me hidrogjen tani është më efektive falë përparimeve të reja në dizajnet modulare të stacioneve që kanë afate kohore të ngjeshura të dizajnit.

Sa energji elektrike prodhohet nga 1 kg hidrogjen?

Performanca e sistemit të qelizave të karburantit varet nga sasia e energjisë elektrike që mund të gjenerohet duke përdorur një kilogram hidrogjen. Në aplikimet e përditshme:

Një kilogram hidrogjen mund të furnizojë me energji një automjet tipik me qeliza karburanti për rreth 60-70 milje.

Një kilogram hidrogjen ka pothuajse 33.6 kWh energji.

Një kilogram hidrogjen mund të gjenerojë rreth 15-20 kWh energji elektrike që është e përdorshme pasi të merret në konsideratë besueshmëria e qelizave të karburantit (zakonisht 40-60%).

Për ta vënë këtë në kontekst, një familje normale amerikane përdor gati tridhjetë kWh energji elektrike në ditë, gjë që tregon se, nëse konvertohet me sukses, 2 kg hidrogjen mund të furnizojnë një banesë për një ditë.

Efikasiteti i Konvertimit të Energjisë:

Automjetet e pajisura me qeliza karburanti me hidrogjen në përgjithësi kanë një efektivitet "nga burimi në rrotë" midis 25-35%, ndërsa makinat elektrike me bateri zakonisht kanë një performancë prej 70-90%. Humbja e energjisë në prodhimin e hidrogjenit, dekompresionin, transportin dhe shndërrimin e qelizave të karburantit janë shkaqet kryesore të këtij ndryshimi.