Stocarea hidrogenului, electroliza și pilele de combustie
Hidrogenul: problema stocării
6 octombrie 2007
Trebuie să explorăm toate formele posibile de producere și stocare a energiei. Una dintre ele este deosebit de atrăgătoare. Este electroliza apei. Hidrogenul este combustibilul nepoluant prin esență, deoarece produsul arderii sale este... apă. Ne putem permite astfel să visăm la instalații imense care ocupă întinderi vaste de deșert, pe malul mării, disociind molecule de apă (de mare, de exemplu) la nesfârșit.
Un cititor, inginer, Alain Hubrecht, din Bruxelles, aduce câteva precizări despre hidrogen ca combustibil (în special pentru automobile).
DynetekTexaco Ovonic Hydrogen SystemsOvonicsChevronTexaco
Despre stocarea hidrogenului, câteva informații mai precise:
Majoritatea mașinilor care circulă cu hidrogen gazos sunt astăzi echipate cu rezervoare la 350 bari (DaimlerChrysler tocmai a anunțat că subcontractantul său pentru cele 60 de F-Cell ale sale va fi), dar GM lucrează deja la prototipuri cu rezervoare la 700 bari. Acest lucru are un cost, deoarece toate stațiile de alimentare vor trebui apoi să se doteze cu compresoare la 700 bari, care sunt scumpe, de unde interesul soluției prezentate de compania (TOHS, rod al unei dezvoltări comune între și) care stochează în mod fiabil și compact hidrogenul la presiunea mai rezonabilă de 105 bari.
Descoperirea TOHS constă într-un aliaj metalic, care absoarbe hidrogenul și care îl eliberează când este încălzit. Această nouă dezvoltare ar fi mai performantă decât hidrurile metalice clasice, după cum o demonstrează Toyota Prius al cărei motor termic a fost convertit de TOHS pentru a funcționa cu hidrogen. Rezervorul său cu un volum de 60 litri poate conține 3 kg de hidrogen, ceea ce oferă automobilului 200 km de autonomie, în timp ce un rezervor clasic la 350 bari de același volum nu ar permite automobilului să parcurgă nici măcar 100 km.
( ) Înainte de a lua în considerare o producție în masă de vehicule care funcționează cu hidrogen, trebuie analizate dezavantajele hidrogenului: costul de producție, costul de stocare și distribuția sa. Costul de producție al hidrogenului ajunge la 8 €/kg în Germania. Chiar considerând că valoarea energetică a unui kilogram de hidrogen echivalează cu trei kilograme de benzină, aceasta revine totuși la un preț de șapte ori mai mare decât prețul benzinei fără taxe!
De asemenea, stocarea hidrogenului la bordul unui automobil este foarte costisitoare: 1 000 €/kg. Dacă se consideră că este nevoie de un kilogram de hidrogen pentru a parcurge 100 km, ar trebui deci să se îmbarce 5 kg de hidrogen pentru a parcurge 500 km (vă las să faceți calculul prețului stocării). Desigur, în câțiva ani, constructorii vor produce automobile pe hidrogen în masă, ceea ce va permite reducerea costului stocării (estimat între 200 și 500 € pe kg). Americanii ar viza un cost de ordinul a 70 €/kg până în 2015.
Mai mult, nu doar stocarea hidrogenului este foarte costisitoare, ci și pila de combustie în sine. În prezent, aceasta este de 50 până la 100 de ori mai ridicată decât un motor termic. O pilă de combustie costă 5 000 €/kW față de 50 €/kW (sau 37 €/CP) pentru un motor convențional. Constructorii speră să reducă acest preț între 200 și 1000 €/kW până în 2010. Prețurile sunt atât de mari deoarece Nafion (polimerul utilizat în pilele de combustie de tip PEMFC) costă 400 €/m²!
(Sursa:
)
Despre stocarea hidrogenului, câteva informații mai precise:
Majoritatea mașinilor care circulă cu hidrogen gazos sunt astăzi echipate cu rezervoare la 350 bari (DaimlerChrysler tocmai a anunțat că subcontractantul său pentru cele 60 de F-Cell ale sale va fi), dar GM lucrează deja la prototipuri cu rezervoare la 700 bari. Acest lucru are un cost, deoarece toate stațiile de alimentare vor trebui apoi să se doteze cu compresoare la 700 bari, care sunt scumpe, de unde interesul soluției prezentate de compania (TOHS, rod al unei dezvoltări comune între și) care stochează în mod fiabil și compact hidrogenul la presiunea mai rezonabilă de 105 bari.
Descoperirea TOHS constă într-un aliaj metalic, care absoarbe hidrogenul și care îl eliberează când este încălzit. Această nouă dezvoltare ar fi mai performantă decât hidrurile metalice clasice, după cum o demonstrează Toyota Prius al cărei motor termic a fost convertit de TOHS pentru a funcționa cu hidrogen. Rezervorul său cu un volum de 60 litri poate conține 3 kg de hidrogen, ceea ce oferă automobilului 200 km de autonomie, în timp ce un rezervor clasic la 350 bari de același volum nu ar permite automobilului să parcurgă nici măcar 100 km.
( ) Înainte de a lua în considerare o producție în masă de vehicule care funcționează cu hidrogen, trebuie analizate dezavantajele hidrogenului: costul de producție, costul de stocare și distribuția sa. Costul de producție al hidrogenului ajunge la 8 €/kg în Germania. Chiar considerând că valoarea energetică a unui kilogram de hidrogen echivalează cu trei kilograme de benzină, aceasta revine totuși la un preț de șapte ori mai mare decât prețul benzinei fără taxe!
De asemenea, stocarea hidrogenului la bordul unui automobil este foarte costisitoare: 1 000 €/kg. Dacă se consideră că este nevoie de un kilogram de hidrogen pentru a parcurge 100 km, ar trebui deci să se îmbarce 5 kg de hidrogen pentru a parcurge 500 km (vă las să faceți calculul prețului stocării). Desigur, în câțiva ani, constructorii vor produce automobile pe hidrogen în masă, ceea ce va permite reducerea costului stocării (estimat între 200 și 500 € pe kg). Americanii ar viza un cost de ordinul a 70 €/kg până în 2015.
Mai mult, nu doar stocarea hidrogenului este foarte costisitoare, ci și pila de combustie în sine. În prezent, aceasta este de 50 până la 100 de ori mai ridicată decât un motor termic. O pilă de combustie costă 5 000 €/kW față de 50 €/kW (sau 37 €/CP) pentru un motor convențional. Constructorii speră să reducă acest preț între 200 și 1000 €/kW până în 2010. Prețurile sunt atât de mari deoarece Nafion (polimerul utilizat în pilele de combustie de tip PEMFC) costă 400 €/m²!
(Sursa:
)