Bränsleceller


Dela den här artikeln med dina vänner:

Hållbar utveckling: Ren energiforskning för långsiktiga förbindelser

av Yves Martin, The Argus of the Automobile, 6.2.2003

Vad kommer att lyckas med olja i hjärtat av våra bilar? Om flera system finns i ledningarna kan ingen lyckas, så svårt är utmaningen.

Transportproblemet

Bli ett oumbärligt verktyg, transport spåras av hans fiende nr 1, förorening. Den ständigt ökande produktionen av koldioxid (C02), som är ansvarig för växthuseffekten som orsakar global uppvärmning, har blivit en stor miljöfråga. Därför har ett stort antal industriländer - med undantag för Förenta staterna - tecknat 1997, Kyotoavtalet, där de åtar sig att minska sin produktion av C02.

Efter denna konvention har de europeiska myndigheterna infört drakoniska normer för förorening av bilar.

Toutefois, la limitation des émissions polluantes des voitures n’est pas une finalité en soi. En outre, comme le souligne Pierre Zerlauth, coordinateur technique lors du Challenge Michelin « les polluants locaux (NDLR : au niveau de la voiture elle-même) sont mieux maîtrisés ». La pollution engendrée par la chaîne de production — du stockage à la distribution de l’énergie utilisée dans la voiture — doit également être prise en compte. On parle alors de bilan énergétique global, c’est-à-dire de la pollution « du puits à la roue ».

« Du puits à la roue »

Studier har gjorts på olika energikällor för att bestämma det mest fördelaktiga vid minskning av C02-utsläpp.

Bland dessa är LPG (flytande petroleumgas), NGV (naturgas för fordon), el, väte (antingen används som bränsle eller i en bränslecell).

Cependant, comme le souligne Philippe Pinchon, directeur du centre de résultats moteurs-énergie de l’IFP (Institut français du pétrole) : « Lorsque l’on parle de bilan énergétique, il faut tenir compte de quatre facteurs : l’effet de serre, le rendement énergétique, le coût et la disponibilité de l’énergie. »

Det är här det blir komplicerat! Ta till exempel elmotorn: den mest miljövänliga. Beroende på hur el produceras kan den ekologiska balansen vara katastrofal. Till exempel, en som produceras i Tyskland, efter värmekraftverk som använder kol, en negativ balans med en produktion av C02 460 gram per kilowattimme, vilket är ungefär det europeiska genomsnittet. Omvänt utlöser el från franska kärnkraftverk endast 100 g / kWh. Den mest katastrofala rekord är att Grekland, där elproduktionen genererar ungefär 900 g / kWh C02.

Genom att följa denna resonemang, vi inser att användningen av en bränslecell inte är så ekologisk som den.

Faktum är att det finns två metoder för att producera väte, bränslebasen hos en bränslecell: antingen genereras den i fordonet, via en reformator (enhet som extraherar väte från kolväten), eller kommer från växterna och distribueras sedan som ett konventionellt bränsle (i gasformig eller flytande form). Medan den första lösningen minskar produktionen av C02, sänder den många andra skadliga föroreningar till miljön på grund av bristen på fullständig kontroll av reformeringen. Därför är det bättre att producera väte i ett kraftverk där processen är bättre kontrollerad, men i så fall uppstår problemet (insolvent?) Av distribution och lagring av väte.

Med hänvisning till C02-utsläppstabellen nedan noterar vi det användningen av flytande väte ger inget intresse.

Faktum är att den energi som behövs för att flyta gasen är viktig och ökar 50% CO2-produktionen av denna industri. Fördelen ligger därför i användningen av komprimerat väte. Återigen varierar balansräkningen från en extrem till en annan beroende på land och utvinningskälla. sålunda,Det bästa resultatet erhålls när väte produceras från naturgas med el från franska kärnkraftverk. Emellertid har denna lösning den nackdelen att ett pris orimliga mängder till EUR 24 29 att gigajoule (mot 7 euro / GJ för produktion och distribution av premium blyfri 95 och 98 och 6 euro / GJ för gasolja , och 13 EUR / GJ för LPG).

Lösningen är att kombinera flera lösningar för att få maximal nytta av dessa kanaler.

Den bil som erbjuder det bästa förhållandet mellan kostnad, förorening och effektivitet bör därför anta en hybrid dieselmotor och elmotor med ett högkapacitetsbatteri (kan lagra mycket energi) och utrustad med ett batteri. komprimerat bränsle matat med komprimerat väte. Den enda hybridbil som marknadsförs i Frankrike (notera: till ett pris som fortfarande är mycket högt), är Toyota Prius fortfarande långt ifrån denna förfining.

Jämförande tabell över transportteknik (klicka för att förstora)


diesel; Diesel FT Fischer-Tropsch diesel (syntetisk diesel); DME-dimetyleter (syntetiskt bränsle); EMVH-metylestrar av vegetabiliska oljor: bensin; ETBE-etyl tertiärbutyleter (från jäsning av sockerbetor eller majs och olja) Etanol EtOH; naturgas; LPG; H2 bränsle; H2 tablett; H2-vätska; metanol MeOH; bensin

Den störande ökningen av C02

Växthuseffekten har i ett århundrade tenderat att förvärras, vilket medför en generell ökning av temperaturen, genom ökad koldioxid (C02) som ingår i atmosfären. Denna gas ensam är ansvarig för hälften av detta fenomen.

Koncentrationen av C02 är idag en fjärdedel högre än förra seklet. En förorening som aldrig uppnåddes under 600 000 förra år.



Denna koldioxid kommer främst från användningen av fossila bränslen (kol, bränsle, naturgas) inom olika verksamhetsområden: industri, energi och transport. Dessa utgör mer än en fjärdedel av C02s utsläpp i industriländer, och denna andel fortsätter att öka. De många utsikterna som fastställts av Internationella energibyrån (IEA) förutsäger en kraftig ökning av de totala C02-utsläppen under det närmaste årtiondet: mellan 31% och 42% ...

Från Rio till Kyoto, en långsam utveckling

I juni 1992 i Rio de Janeiro, 178 50 länder och internationella företag förbundit sig till en hållbar utveckling, och undertecknat ett avtal för att stabilisera koncentrationen av växthusgaser från alla produktionskällor (internationell handlingsplan kallad Agenda 21). Denna ramkonvention rekommenderade sedan utvecklade länder att minska utsläppsnivån till 1990.

Tre år senare, i Berlin, började staterna en ny process som ledde till minskningen av C02-utsläpp. Ett protokoll antogs i december 1997 i slutet av Kyoto-konferensen. Endast USA har inte undertecknat det.

Europeiska unionen åtar sig att minska 8% sin produktion av CO2 av 2010. Denna minskning bryts ner i enlighet med utsläppsnivåerna som registrerats i 1990 i de olika medlemsländerna, deras utvecklingsbehov och deras demografi. Målet för Tyskland är således en minskning av 21%, den för Grekland, en begränsad ökning till 25%, och den för Frankrike, jämställdhet.

Bilflottan står för cirka 12% av kontinentens totala CO2-produktion av mänskligt ursprung och 2% över hela världen. I 1995 släppte en ny europeisk bil 165 g / km, mot 191 g / km för en japansk och 260 g / km för en amerikansk.

I juli 1998 har Europeiska Automobile Manufacturers Association (ACEA) tas gent engagemang från Europeiska kommissionen. Den här innehåller ett dubbelt syfte. Inledningsvis har associerings åtagit sig att producera bilar för den europeiska marknaden vars utsläpp kommer inte att överstiga CO2 120 g / km 2012 (en genomsnittskonsumenten till 4,9 100 km). Hon har begått sedan till en mellanlager för säljs i 2008 bilar, med en genomsnittlig nivå på CO2 utsläpp av 140 g / km, en genomsnittlig förbrukning av 5.7 att 100 km.

Läs mer om bränsleceller

- Jämförande artikel av vetenskaper et Avenir
- Kraftvärmeringsstudie med en bränslecell


Facebook kommentarer

Lämna en kommentar

Din e-postadress kommer inte att publiceras. Obligatoriska fält är markerade *