وسایل نقلیه سنگین هیدروژنی وتاثیر چشمگیر آنها در دستیابی به اهداف آب و هوایی
تجزیه و تحلیل تاثیر هیدروژن سبز مصرفی در وسایل نقلیه سنگین در حفاظت از آب و هوا
خلاصه:
از جمله مواردی که جهت کمک به تحقق اهداف ملی در حفاظت از آب و هوا مورد بحث قرار گرفته , بررسی انتقال جزئی در حمل و نقل جاده ای آلمان به استفاده از انرژی هیدروژن است.
محققین با در نظر گرفتن چند سناریو ، انتقال فرضی بخش حمل و نقل را با استفاده ازانرژی هیدروژن بررسی کردند. نتیجه این بررسی ها نشان داد که حرکت به سمت استفاده از انرژی هیدروژن می تواند مقدار انتشار گازهای گلخانه ای را به مقدار قابل توجهی کاهش دهد و کیفیت هوا را تا حد زیادی بهبود بخشد.
شرح:
از جمله مواردی که برای کمک به تحقق اهداف ملی آب و هوا مورد بحث قرار گرفته است , انتقال جزئی از حمل و نقل جاده ای آلمان به استفاده از انرژی هیدروژن است.
تیمی از محققان موسسه مطالعات پایداری پیشرفته (IASS) چندین سناریو مختلف را برای انتقال فرضی بخش حمل و نقل جاده ای را به انرژی هیدروژن بررسی کرده اند. آنها در این بررسی به این نتیجه رسیده اند که حرکت به سمت انرژی هیدروژنی می تواند میزان انتشار گازهای گلخانه ای را به مقدار قابل توجهی کاهش دهد و کیفیت هوا را تا حد زیادی بهبود بخشد .
وسایل نقلیه ای که با پیل سوخت هیدروژنی کار می کنند به لحاظ وزن سنگین تر بار ، زمان طولانی تر رانندگی و زمان کوتاه تر سوخت رسانی ، مزیت رقابتی نسبت به وسایل نقلیه ای که با باتری الکتریکی کار می کنند دارند.
این مساله جذابیت آنها را در حوزه وسایل نقلیه سنگین بیشتر می کند. لیندزی ویگر، نویسنده توضیح می دهد: "علاوه بر این ، تغییر در مصرف سوخت وسایل نقلیه سنگین به هیدروژن سبز می تواند در حال حاضر به کاهش زیادی در انتشار آلاینده ها منجر شود. نتایج نشان می دهد که حدود 7 درصد کاهش در انتشار گازهای گلخانه ای آلمان در این شرایط امکان پذیر است. "
بر این اساس ، وسایل نقلیه سنگین (که در اینجا نه تنها شامل کامیون ها بلکه وسایل نقلیه تجاری و اتوبوس ها نیز هستند) مجهز به سلول های سوختی هیدروژنی (سبز) ، به عنوان عاملی برای عدم ایجاد آلاینده های کربنی در سیستم حمل و نقل جاده ای مورد توجه قرار گرفته است.
حمل و نقل جاده ای منبع اصلی انتشار آلودگی است.
یکی از تولید کنندگان اصلی انتشار آلودگی هوا و آلودگی آب و هوا حمل و نقل وسایل نقلیه است. به عنوان مثال ، در سال 2017 ، بخش حمل و نقل آلمان 18.4 درصد از انتشار CO2eq را به خود اختصاص داد و 96 درصد آن ناشی از ترافیک جاده ای است.
هر چند از سال 1990 آلمان مقدار قابل توجهی از انتشار آلودگی در اکثر مناطق اقتصادی را کاهش داده ، اما در کنترل آلودگی در بخش حمل و نقل پیشرفت زیادی نداشته است. که این موضوع عامل عمده ای در عدم تحقق اهداف آلمان برای کاهش 40 درصدی گازهای گلخانه ای تا سال 2020 در مقایسه با مقدار آن در سال 1990 است.
دلایل عمده این موارد عبارتند از:
- افزایش کیلومترهایی که تردد انجام می گیرد.
- ادامه سلطه سوخت های فسیلی در حمل و نقل ؛
- و بالا بودن سطح متوسط انتشار CO2 در وسایل نقلیه
به دلیل شرایط ویژه ، از جمله اقدامات متقابل اتخاذ شده برای مهار بیماری همه گیر Covid-19 ، اکنون آلمان قصد دارد در راستای هدف اصلی خود مبنی بر کاهش انتشار گازهای گلخانه ای را در سال 2020 محقق کند. هرچند به نظر نمی رسد این کاهش پایدار باشد ، زیرا تولید گازهای گلخانه ای از بخش حمل و نقل در اواسط ژوئن سال 2020 تقریبا به سطح اولیه خود بازگشت.
هیدروژن سبز : کلید کاهش انتشار گازهای گلخانه ایی است.
تأثیر کلی انتشار گازهای گلخانه ایی به روش تولید هیدروژن بستگی دارد. طبق تحقیقات انجام شده ، مقدار انتشار گازهای گلخانه ایی از انتقال فرضی کامل سوخت در وسایل نقلیه به هیدروژن بین 179- و 95+ MtCO2eq سالانه تغییر می کند .
که بیشترین کاهش انتشار گاز گلخانه ایی از طریق تولید هیدروژن سبز است (به عنوان مثال ، هیدروژن با کربن صفر بر اساس انرژی تجدیدپذیر الکترولیز آب) ، در حالی که بیشترین مقدار انتشار آلاینده در نتیجه استفاده از سیستم الکترولیزی است که از اختلاط برق جریان قوی و سوخت فسیلی حاصل می شود.
از این رو هیدروژن سبز بطور اختصاصی می تواند در دستیابی به منظور کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در آلمان کمک کند.
سناریوی هیدروژن سبز همچنین این نوید را می دهد که بیشترین کاهش آلاینده های هوا را - تا 42 درصد برای NMVOCs ، NOx و CO - در مقایسه با انتشار گاز گلخانه ایی در بخش انرژی آلمان را در شرایط کنونی ایجاد می کند. با این حال ، تولید هیدروژن با ترکیب انرژی الکتریکی فعلی (با سوخت فسیلی) منجر به افزایش یا حداقل اثر (به عنوان مثال ، بی فایده) در انتشار برخی از آلاینده ها می شود.
در شرایط فعلی تغییر سوخت به هیدروژن سبز صرفا در وسایل نقلیه سنگین باعث کاهش زیادی در انتشار گازهای گلخانه ایی می شود.
طبق محاسبات انجام گرفته ، اگر فقط بخش خودروهای HDV ملزم به استفاده از این نوع سوخت گردند ، کاهشی در حدود یک سوم از کل کاهش احتمالی را بدست می آوریم . فقط یک سوم تقاضای هیدروژن کل که برای سوخت کل ناوگان خودرویی مورد نیاز است.
در نتیجه ، وسایل نقلیه تجاری و بزرگ با انرژی هیدروژن می توانند با سرعت و به مقدار قابل توجهی در کاهش کلی آلاینده ها در آلمان داشته باشند.
اطلاعات پس زمینه در مورد هیدروژن:
هیدروژن یک گاز غیر سمی ، بی رنگ و بدون بو است. طی سالیان متمادی در شرایط ایمنی کامل تولید شده و در صنعت و تحقیقات فضایی مورد استفاده قرار می گیرد.
هیدروژن دارای بالاترین چگالی انرژی از نظر جرمی در بین سوختهای متداول است (اگرچه در فشارهای استاندارد جوی نه از نظر حجمی) و مهمتر از همه ، زیرساخت سوخت گیری هیدروژن با آنچه در سوخت های جاده ای معمولی استفاده می شود قابل مقایسه است.
علاوه بر این ، هیدروژن را می توان در طیف گسترده ای از اشکال انرژی ، از جمله برق تجدیدپذیر ، تولید کرد. هیدروژن می تواند به راحتی ذخیره ، فشرده و یا به صورت خالص مایع شود.
هیدروژن می تواند با گاز طبیعی مخلوط شود ، یا به مولکول های بزرگتر متصل شود. هیدروژن به راحتی توسط خط لوله ، کامیون یا کشتی منتقل می شود. می توان از آن برای سوخت رسانی وسایل نقلیه ایمن استفاده کرد و از بسیاری جهات حتی از بنزین و گازوئیل ایمن تر است.
0 نظر