Υδρογόνο στη δεξαμενή

Υδρογόνο στη δεξαμενή

automotive.at:Κύριε Geringer, είστε πρόεδρος της Αυστριακής Ένωσης για την Τεχνολογία Μηχανοκίνητων Οχημάτων ÖVK και διοργανωτής του διεθνούς Συμποσίου Αυτοκινήτου της Βιέννης που πραγματοποιείται κάθε χρόνο στο Χόφμπουργκ της Βιέννης. Ποια θέματα είναι στο πρόγραμμα αυτή την άνοιξη;

Μπέρνχαρντ Γκέρινγκερ: Μία εστίαση φέτος είναι η κλιματικά ουδέτερη μετάδοση κίνησης, συμπεριλαμβανομένων των κυψελών καυσίμου και των κινητήρων υδρογόνου, καθώς και, φυσικά, των αμιγώς ηλεκτρικών μηχανισμών κίνησης και των διαφόρων υβριδικών λύσεων. Το επίκεντρο είναι επίσης οι πηγές ενέργειας για την κινητικότητα και η πορεία της αυτοκινητοβιομηχανίας προς τα αυτόνομα οχήματα. Για αυτή τη συναρπαστική συζήτηση, καταφέραμε να κερδίσουμε ως συνεργάτη τη βιεννέζικη εταιρεία υψηλής τεχνολογίας TTTech, η οποία βρίσκεται στην πρώτη γραμμή της ανάπτυξης των λειτουργιών αυτόνομης οδήγησης με την πρωτοβουλία «The Autonomous».

Η αυστριακή ομοσπονδιακή κυβέρνηση θέλει να προωθήσει την παραγωγή κλιματικά ουδέτερου υδρογόνου ως μέρος της στρατηγικής της για το υδρογόνο. Άρα σύντομα θα ανεφοδιάζουμε με υδρογόνο αντί για βενζίνη ή ντίζελ;

Μερικές διαλέξεις στο συμπόσιο του κινητήρα ασχολούνται με τη μηχανή υδρογόνου, στην οποία το υδρογόνο καίγεται με παρόμοιο τρόπο με έναν κινητήρα φυσικού αερίου ή υγραερίου. Αυτή είναι στην πραγματικότητα μια ενδιαφέρουσα εναλλακτική λύση για τα ορυκτά καύσιμα, ειδικά εάν το υδρογόνο παράγεται με χρήση ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Οι κατασκευαστές κινητήρων κατάφεραν τώρα να φέρουν τον κινητήρα υδρογόνου στο ίδιο επίπεδο απόδοσης με έναν βενζινοκινητήρα μέσω ισχυρής φόρτισης. Το μεγάλο οικονομικό πλεονέκτημα αυτής της λύσης μετάδοσης κίνησης είναι ότι οι υπάρχοντες κινητήρες εσωτερικής καύσης χρειάζονται μόνο μέτρια προσαρμογή. Το κιβώτιο ταχυτήτων παραμένει επίσης το ίδιο, μόνο η δεξαμενή πρέπει να αντικατασταθεί με μια δεξαμενή πίεσης αερίου.

Η BMW παρουσίασε έναν κινητήρα καύσης υδρογόνου το 2005 με το μοντέλο Hydrogen 7. Γιατί δεν επικρατούσε αυτό τότε;

Η BMW Hydrogen 7 απέδιδε μόνο 260 ίππους και είχε ροπή 390 Nm. Συγκριτικά, μια 760i με κινητήρα βενζίνης είχε εντυπωσιακούς 445 ίππους και 600 Nm ροπής. Αλλά η ανάπτυξη δεν έχει σταματήσει και οι σημερινοί κινητήρες καύσης υδρογόνου είναι ακόμη πιο αποδοτικοί από τους βενζινοκινητήρες, με απόδοση έως και 43 τοις εκατό. Επιπλέον, το αέριο αποθηκεύεται πλέον σε δεξαμενές πίεσης για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς απώλειες, ενώ πριν από 18 χρόνια ψύχθηκε στους μείον 253 βαθμούς Κελσίου και υγροποιήθηκε. Αν και οι δεξαμενές ήταν καλά μονωμένες εκείνη την εποχή, το υδρογόνο εξατμίστηκε από αυτές μέσα σε λίγες μέρες.

Είναι λοιπόν η τεχνολογία ήδη έτοιμη για σειριακή παραγωγή σήμερα;

Ο κινητήρας καύσης υδρογόνου θα τεθεί σε παραγωγή σε σειρά το 2024 και είναι σίγουρα μια ενδιαφέρουσα εναλλακτική λύση για φορτηγά μεγάλων αποστάσεων και ειδικά οχήματα. Ωστόσο, η έλλειψη υποδομών εμποδίζει την περαιτέρω εξάπλωση στον τομέα των επιβατικών αυτοκινήτων. Υπάρχουν επί του παρόντος μόνο πέντε σταθμοί ανεφοδιασμού υδρογόνου στην Αυστρία που πρέπει να τροφοδοτούνται με αέριο με φορτηγά - αυτό δεν είναι ιδανικό. Να υπάρχουν πανελλαδικά πρατήρια που να τροφοδοτούνται μέσω αγωγών.

Δεν είναι η χρήση υδρογόνου σε μια κυψέλη καυσίμου σημαντικά πιο αποτελεσματική από ό,τι σε μια μηχανή εσωτερικής καύσης;

Η κυψέλη καυσίμου σε συνδυασμό με έναν ηλεκτροκινητήρα έχει στην πραγματικότητα υψηλότερη απόδοση στην περιοχή μερικού φορτίου, στην οποία λειτουργεί κυρίως ένα αυτοκίνητο. Στη λειτουργία πλήρους φορτίου, στην οποία λειτουργεί κυρίως ένα φορτηγό, ο κινητήρας καύσης υδρογόνου προηγείται. Μια άλλη πρόκληση στη λειτουργία των κυψελών καυσίμου είναι ο υψηλός βαθμός καθαρότητας τουλάχιστον 99,97 τοις εκατό που πρέπει να έχει το υδρογόνο ώστε η κυψέλη καυσίμου να μην γερνάει πρόωρα. Αυτή η τεχνολογία απαιτεί επίσης πολύπλοκη θερμική διαχείριση, καθώς κατά τη λειτουργία διαχέει μόνο τη σπατάλη θερμότητας μέσω του νερού ψύξης και επομένως απαιτεί διπλάσια επιφάνεια του ψυγείου από τους σημερινούς κινητήρες.

Είναι πράγματι εντελώς ουδέτεροι οι κινητήρες υδρογόνου;

Μόνο το λεγόμενο «πράσινο» υδρογόνο, το οποίο παράγεται με ηλεκτρική ενέργεια από φωτοβολταϊκά, αιολικά ή υδροηλεκτρικά, είναι κλιματικά ουδέτερο όταν χρησιμοποιείται. Εάν η ηλεκτρική ενέργεια από σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα χρησιμοποιείται για παραγωγή, αυτό το «καφέ» ή «μαύρο» υδρογόνο είναι επιβλαβές για το κλίμα και δεν είναι βιώσιμο. Το επιβλαβές για το κλίμα CO2 παράγεται επίσης όταν το υδρογόνο παράγεται από φυσικό αέριο χρησιμοποιώντας αναμόρφωση ατμού ή διάσπαση μεθανίου και ραδιενεργά απόβλητα παράγονται όταν παράγονται με πυρηνική ενέργεια. Όπως με κάθε διαδικασία καύσης, η καύση υδρογόνου στον κινητήρα παράγει επίσης οξείδια του αζώτου, τα οποία μπορούν να εξουδετερωθούν σε μεγάλο βαθμό από έναν συμβατικό καταλυτικό μετατροπέα SCR όπως σε έναν κινητήρα ντίζελ προσθέτοντας AdBlue. Συνοψίζοντας, μπορούμε να πούμε ότι ο κινητήρας υδρογόνου έχει σίγουρα τα πλεονεκτήματά του ως τεχνολογία γέφυρας - υπό την προϋπόθεση ότι τροφοδοτείται από πράσινο υδρογόνο.

Πολλοί Αυστριακοί προμηθευτές της αυτοκινητοβιομηχανίας έχουν ειδικευτεί σε εξαρτήματα για κινητήρες εσωτερικής καύσης. Θα μπορούσε ο κινητήρας καύσης υδρογόνου να αντιπροσωπεύει μια μελλοντική προοπτική για αυτούς;

Μάλιστα, αρκετές αυστριακές εταιρείες εργάζονται ήδη για την τεχνολογία υδρογόνου. Στην AVL List στο Γκρατς, δεν αναπτύσσονται μόνο φορτηγά υδρογόνου, αλλά και ένας αγωνιστικός κινητήρας υδρογόνου. Και η Bosch εργάζεται επίσης εντατικά σε λύσεις υδρογόνου, από την ηλεκτρόλυση έως τις εφαρμογές αυτοκινήτων. Υπάρχουν επίσης οικονομικές ευκαιρίες για μικρότερους προμηθευτές, επειδή απαιτούνται πολλά εξαρτήματα για την πρόωση υδρογόνου, συμπεριλαμβανομένων συστημάτων δεξαμενών, σφραγίδων, αισθητήρων, συσκευών διακοπής λειτουργίας, συστημάτων ψύξης, αντλιών, βαλβίδων μεταγωγής κ.λπ.