Heimild: afdc.energy.gov
Vetni (H2) er annað eldsneyti sem hægt er að framleiða úr fjölbreyttum innlendum auðlindum. Þrátt fyrir að markaður fyrir vetni sem flutningseldsneyti sé á byrjunarstigi, vinna stjórnvöld og iðnaður að hreinni, hagkvæmri og öruggri framleiðslu og dreifingu vetnis til víðtækrar notkunar í rafknúin farartæki (FCEV). Léttar FCEV eru nú fáanlegar í takmörkuðu magni á neytendamarkaði á staðbundnum svæðum innanlands og um allan heim. Markaðurinn er einnig að þróast fyrir rútur, efnismeðferðarbúnað (svo sem lyftara), burðarbúnað á jörðu niðri, meðal- og þungaflutningabíla, sjávarskip og kyrrstæða notkun. Fyrir frekari upplýsingar, sjá eldsneytiseiginleika og Vetnisgreiningarmiðstöðina.
Vetni er mikið í umhverfi okkar. Það er geymt í vatni (H2O), kolvetni (eins og metani, CH4) og öðrum lífrænum efnum. Ein áskorunin við að nota vetni sem eldsneyti er að vinna það á skilvirkan hátt úr þessum efnasamböndum.
Eins og er, gufuumbót - að sameina háhitagufu með jarðgasi til að vinna vetni - er meirihluti vetnsins sem framleitt er í Bandaríkjunum. Einnig er hægt að framleiða vetni úr vatni með rafgreiningu. Þetta er orkufrekara en hægt er að gera það með endurnýjanlegri orku, svo sem vindi eða sólarorku, og forðast skaðlega losun sem tengist annars konar orkuframleiðslu.
Næstum allt vetni sem framleitt er í Bandaríkjunum á hverju ári er notað til að hreinsa jarðolíu, meðhöndla málma, framleiða áburð og vinna matvæli.
Þrátt fyrir að framleiðsla á vetni geti valdið losun sem hefur áhrif á loftgæði, fer eftir upptökum, þá gefur FCEV sem keyrir á vetni aðeins frá sér vatnsgufu og heitt loft sem útblástur og er talið vera ökutæki með núlllosun. Meiriháttar rannsóknar- og þróunarátak miðar að því að gera þessi farartæki og innviði þeirra hagnýt fyrir almenna notkun. Þetta hefur leitt til dreifingar á léttum framleiðslubílum til neytenda í smásölu, auk fyrstu innleiðingar á meðal- og þungum rútum og vörubílum í Kaliforníu og framboð á flota í norðausturhluta ríkja.
Frekari upplýsingar um vetni og efnarafal frá skrifstofu vetnis- og eldsneytisfrumnatækni.
Vetni sem valeldsneyti
Vetni er talið varaeldsneyti samkvæmt lögum um orkustefnu frá 1992. Áhuginn á vetni sem annars konar flutningseldsneyti stafar af getu þess til að knýja efnarafal í ökutækjum sem losa ekki út, möguleika þess til innlendrar framleiðslu og hraðfyllingartíma efnarafalanna. og mikil afköst. Raunar er efnarafala ásamt rafmótor tvisvar til þrisvar sinnum skilvirkari en brunavél sem gengur fyrir bensíni. Vetni getur einnig þjónað sem eldsneyti fyrir brunahreyfla. Hins vegar, ólíkt FCEV-bílum, framleiða þessar útblástursútblástur og eru minna skilvirkar. Lærðu meira um efnarafala.
Orkan í 2,2 pundum (1 kílógrammi) af vetnisgasi er um það bil sú sama og orkan í 1 gallon (6,2 pund, 2,8 kílógrömm) af bensíni. Vegna þess að vetni hefur lágan rúmmálsorkuþéttleika er það geymt um borð í farartæki sem þjappað gas til að ná drægni hefðbundinna farartækja. Flest núverandi forrit nota háþrýstitanka sem geta geymt vetni við annað hvort 5,000 eða 10,000 pund á fertommu (psi). Til dæmis eru FCEV-bílarnir sem eru í framleiðslu hjá bílaframleiðendum og fáanlegir hjá umboðum með 10,000 psi tankar. Smásöluskammtarar, sem eru að mestu samsettir á bensínstöðvum, geta fyllt þessa tanka á um það bil 5 mínútum. Rafmagnsrútur fyrir eldsneytisfrumu nota 5,000 psi tanka sem tekur 10–15 mínútur að fylla. Aðrar leiðir til að geyma vetni eru í þróun, þar á meðal að tengja vetni efnafræðilega við efni eins og málmhýdríð eða lághita ísogsefni. Lærðu meira um vetnisgeymslu.
Gögn frá vetniseldsneytisstöðvum í smásölu, safnað og greind af National Renewable Energy Laboratory, sýna að meðaltími sem fer í eldsneyti á FCEV er innan við 4 mínútur.
Kalifornía er leiðandi í þjóðinni í byggingu vetniseldsneytisstöðva fyrir FCEV. Um miðjan -2021 voru 47 vetnisstöðvar í smásölu opnar almenningi í Kaliforníu, auk ein á Hawaii, og 55 til viðbótar voru á ýmsum stigum byggingar eða skipulags í Kaliforníu. Þessar stöðvar þjóna yfir 8,000 FCEV. Kalifornía heldur áfram að veita fjármagn til að byggja upp vetnisinnviði í gegnum Clean Transportation Program. Orkunefnd Kaliforníu hefur heimild til að úthluta allt að 20 milljónum dala á ári til 2023 og fjárfestir í fyrstu 100 opinberum stöðvum til að styðja og hvetja þessi losunarlausu farartæki. Að auki eru 14 smásölustöðvar fyrirhugaðar í norðausturhluta ríkjanna, en sumar þeirra þjóna nú þegar viðskiptavinum flotans.
Bílaframleiðendur bjóða aðeins FCEV til neytenda sem búa á svæðum þar sem vetnisstöðvar eru til. Stöðvar sem ekki eru smásala í Kaliforníu og um allt land halda einnig áfram að þjóna FCEV flotum, þar á meðal rútum. Margar dreifingarmiðstöðvar nota vetni til að eldsneyta flutningatæki í venjulegum rekstri. Jafnframt hafa verið gefnar nokkrar tilkynningar um framleiðslu á þungum ökutækjum, svo sem línuflutningabílum, sem munu þurfa eldsneytisstöðvar með mun meiri afkastagetu en núverandi léttar stöðvar. Finndu vetniseldsneytisstöðvar víðsvegar um Bandaríkin.