Kütuseelementide eelised on tohutud; aga selles postituses käsitleme mõningaid kütuseelementide puudusi, millega peame arvestama ka oma energiatarbimises.
Inimesed ja riigid üle kogu maailma muutuvad üha murelikumaks, kuna kliimaprobleemid koguvad hoogu. Valitsused üle kogu maailma otsivad rohkem keskkonnasõbralikud ja pikaajalised energia- ja energiatootmisallikad.
Seda kõike ilmestab hästi taastuvtehnoloogia, näiteks elektriautode, suurem kasutuselevõtt. Kütuseelemenditehnoloogia on veel üks uuendus, mis kogub kogu maailmas populaarsust.
A kütuseelement on seade, mis toodab kütuse abil elektri- ja soojusenergiat. Kütuseelemendid on elektrokeemilised elemendid, mis muudavad kütuse (tavaliselt vesiniku) ja oksüdeeriva aine (tavaliselt hapniku) keemilise energia elektriks, kasutades paari redoksreaktsiooni.
Need erinevad enamikust akudest selle poolest, et vajavad keemilise reaktsiooni säilitamiseks pidevat kütuse- ja hapnikuallikat (regulaarselt õhust).
Erinevalt akudest ei ole kütuseelemendid energiasalvestid, vaid energiamuundurid.
Väljastpoolt vaadates ei erine kütuseelemendid peaaegu üldse sisepõlemismootoritest. Erinevalt sisepõlemismootorist ei põletata kütuseelemendis olevat kütust, vaid muundatakse keemilise reaktsiooni abil elektriks ja soojuseks.
Tänapäeval kasutatakse kütuseelemente peamiselt toiteallikana. Üks eeliseid on nende heitmevaba töö, mis toimib keskkonnasõbraliku alternatiivina sisepõlemismootoritele. Teine eelis on see, et tekkivat heitsoojust saab hõlpsasti kütteks kasutada.
Kütuseelemente saab tõhusalt kasutada ka liikuvuses. Ühelt poolt tagavad need suure energiatiheduse, teisalt aga võimaldavad kütusepaaki kiiresti täita.
Tarbesõidukite sektoris on kütuseelemendid tulevase mobiilsuse oluline komponent mitte alternatiivina, vaid koos akudega. Rakendustes, kus on vaja palju energiat ja ruumi on ülimalt palju, seisavad akud üksi silmitsi tehniliste piirangutega.
Kaal on suur, nagu ka ruumivajadus. Kommertsrakenduste ja raskeveokite puhul seab see kahtluse alla otsese akude kaudu elektrifitseerimise igapäevase sobivuse.
Kütuseelement on konstrueeritud nii, et iga kütuseelement koosneb kahest elektroodist (anood ja katood), mis on eraldatud elektrolüüdiga. Elektroodid juhivad elektrone, samas kui elektrolüüt on läbilaskev ainult teatud tüüpi ioonide jaoks (elektriliselt laetud aatomid).
Kütuseelemendid suudavad elektrit toota pidevalt seni, kuni on kütust ja hapnikku. Nagu igal energiaallikal, on ka kütuseelementidel oma eelised ja puudused. Kuid selles artiklis tutvustame üksikasjalikult kütuseelementide puudusi, mida peate kütuseelementide kasutamisel arvestama.
Sisukord
9 Kütuseelemendi puudused
Arutelud kütuseelementide eeliste ja puuduste üle jätkuvad, kuid vaatamata praegustele piirangutele on kütuseelemendid suures osas endiselt keskkonnasõbralik alternatiiv fossiilkütustele ning neid saab kasutada paindliku ja suure tihedusega võimsuse ja tõukejõu pakkumiseks laias valikus. tööstusettevõtete ja transpordiliikide kohta.
Siiski on kütusel mõned piirangud, mida peame arvestama.
Seetõttu on allpool loetletud ja arutatud mõned kütuseelementide puudused, puudused ja väljakutsed.
- Vesiniku eemaldamine
- Investeering arengusse
- Vesiniku kogumine
- Eriti tuleohtlik
- Tooraine maksumus
- Üldkulud
- Sihtasutus
- Regulatiivsed küsimused
- Raskused administreerimisel
1. Vesiniku eemaldamine
Vaatamata sellele, et vesinik on Universumi kõige levinum element, ei eksisteeri ta üksinda; see tuleb koguda vedelikust elektrolüüsi teel või eraldada süsinikust fossiilkütustest.
Kõik need meetodid nõuavad tingimata märkimisväärsel hulgal energiat. Seda energiat võib olla rohkem kui vesinikust endast saadavat energiat, kuid see võib olla ka ülemäära suur.
Lisaks nõuab see eemaldamine tavaliselt fossiilkütuste kasutamist, mis kahjustab vesiniku keskkonnatõhusust süsiniku kogumise ja säilitamise ilmse puudumise tõttu.
2. Investeering arengusse
Vesinikkütuseelemendid vajavad rahastamist, et arendada nii kaugele, et neist saaks tõeliselt elujõuline energiaallikas. See nõuab ka poliitilist tahet kulutada raha ja aega tehnoloogia täiustamiseks ja arendamiseks arendamiseks.
Kuid ülemaailmne väljakutse või takistus säästva ja laialt levinud vesinikuenergia arendamiseks on see, kuidas kõige paremini üles ehitada pakkumise ja nõudluse ahel kõige kuluefektiivsemal viisil ja kogusesüsteemis.
3. Vesiniku kogumine
Vesiniku transportimine ja ladustamine on palju keerulisem kui transportimine ja ladustamine maagaas ja kivisüsi.
Selle tulemusena kaasnevad kütuseelementide toiteallikana kasutamisega lisakulud.
4. Eriti tuleohtlik
Vesinik on väga tuleohtlik kütuseallikas, mis nõuab kõrgetasemelist ohutust.
Gaasiline vesinik süttib atmosfääris kontsentratsioonidel, mis jäävad vahemikku 4–75 protsenti, gaasiline vesinik süttib atmosfääris.
5. Tooraine maksumus
Tooraineid, nagu iriidium ja plaatina, on tavaliselt vaja katalüsaatoritena kütuseelementides ja teatud tüüpi vee-elektrolüüsiseadmetes, mis näitab, et kütuseelementide ja vee elektrolüüsi esialgsed kulud võivad olla üüratud.
See kõrge hind takistab mõnel inimesel kütuseelementide tehnoloogiasse investeerimast. Selliseid kulusid tuleb vähendada, et muuta kütuseelemendid kõigi jaoks elujõuliseks kütuseallikaks.
Seetõttu tuleb neid hindu alandada, et muuta kütuseelemendid kõigi jaoks elujõuliseks ja teostatavaks energiaallikaks.
6. Üldkulud
Võrreldes teiste toiteallikatega, sealhulgas päikeseenergia, kütuseelemendid maksavad praegu rohkem energiaühiku kohta. Tehnoloogia arenedes võib aga toimuda lülitus; see hind piirab vesiniku üldist kasutamist, kuigi see on pärast loomist tõhusam, kuigi pärast tootmist on see tõhusam.
Need kulutused mõjutavad tulevasi hindu, näiteks vesinikkütusega sõidukite hindu, mistõttu on laialdane aktsepteerimine praegu keeruline.
7. Sihtasutus
Kuna fossiilkütuseid on kasutatud aastakümneid, on selle jõuallika raamistik juba olemas. Kütuseelementide tehnoloogia laialdane aktsepteerimine autotööstuses nõuab uut tarnimise infrastruktuuri.
Siiski võib kasutada kaugsõidurakendusi, näiteks tarnesõidukite ja raskeveokite puhul, kasutada algusest lõpuni tankimist.
8. Regulatiivsed küsimused
Samuti on regulatiivseid probleeme seoses kommertskasutuse mudelite raamistikuga.
Ilma selgete regulatiivsete raamistiketa, mis võimaldaks äriprojektidel oma kulude ja tulude alust mõista, võivad kommertsprojektid olla raskustes finantsinvesteeringute otsuse (FID) saavutamisega.
9. Haldusraskused
Selle toimimisega kaasnevad täiendavad piirangud, mis on seotud regulatiivsete küsimustega, mis kajastavad tööstusliku rakenduse stsenaariume.
Äriettevõtted võivad püüda säilitada majanduslikku investeerimisstrateegiat, kui puuduvad konkreetsed juriidilised struktuurid, mis võimaldaksid neil saavutada oma kulude ja tulude eesmärke.
Järeldus
Need kütuseelementidega seotud väljakutsed kinnitavad tõsiasja, et me peame jätkama oma tööd kütuseelementide kasutamise alal, et realiseerida kütuseelementide kui tulevase dekarboniseeritud energiasüsteemi peamise võimaldaja ja meie globaalsete energiavajaduste põhilahenduse täielik potentsiaal. samuti aidata kaitsta ja säästa keskkonda.
Soovitused
- Vesinikautod Indias – spekulatsioonid, tõde ja plaanid
. - 7 Elektrisõidukite liitiumioonakude keskkonnamõjud
. - 24 Vesinikkütuse eelised ja puudused
. - Puhta energia eesmärgid: erikemikaalide roll
. - 8 tehnoloogiat, mis juhivad rohelist linnakujundust nutikate linnade ja jätkusuutliku tuleviku jaoks
Ahamefula Ascension on kinnisvarakonsultant, andmeanalüütik ja sisukirjutaja. Ta on Hope Ablaze Foundationi asutaja ja riigi ühe maineka kolledži keskkonnajuhtimise lõpetanud. Ta on kinnisideeks lugemisest, uurimisest ja kirjutamisest.