Polttokennojen edut ovat valtavat; kuitenkin tässä viestissä syvennymme joihinkin polttokennojen haitoihin, jotka meidän on myös otettava huomioon energiankulutuksessamme.
Ihmiset ja maat ympäri maailmaa ovat yhä huolestuneempia ilmastohaasteiden lisääntyessä. Hallitukset kaikkialla maailmassa etsivät lisää ympäristöystävällisiä ja pitkäaikaisia voiman- ja energiantuotantolähteitä.
Uusiutuvan teknologian, kuten sähköautojen, lisääntynyt käyttöönotto on hyvä esimerkki tästä kaikesta. Polttokennoteknologia on toinen innovaatio, joka kerää suosiota ympäri maailmaa.
A polttoainekenno on laite, joka tuottaa sähköä ja lämpöenergiaa käyttämällä polttoainetta. Polttokennot ovat sähkökemiallisia kennoja, jotka muuttavat polttoaineen (yleensä vedyn) ja hapettimen (yleensä hapen) kemiallisen energian sähköksi käyttämällä redox-reaktioiden paria.
Ne eroavat useimmista akuista siinä, että ne tarvitsevat jatkuvan polttoaineen ja hapen lähteen (säännöllisesti ilmasta) kemiallisen reaktion ylläpitämiseksi.
Toisin kuin akut, polttokennot eivät ole energian varastointilaitteita, vaan energianmuuntimia.
Ulkopuolelta polttokennot tuskin eroavat polttomoottoreista. Toisin kuin polttomoottorissa, polttokennon polttoainetta ei polteta, vaan se muunnetaan sähköksi ja lämmöksi kemiallisen reaktion avulla.
Nykyään polttokennoja käytetään ensisijaisesti virransyöttöön. Yksi eduista on niiden päästötön toiminta, mikä toimii ympäristöystävällisenä vaihtoehtona polttomoottoreille. Toinen etu on, että syntyvä hukkalämpö voidaan helposti käyttää lämmitykseen.
Polttokennoja voidaan käyttää tehokkaasti myös liikkumisessa. Toisaalta ne tarjoavat korkean energiatiheyden ja toisaalta mahdollistavat polttoainesäiliön nopean täytön.
Hyötyajoneuvoalalla polttokennot ovat olennainen osa tulevaisuuden liikkuvuutta ei vaihtoehtona, vaan yhdessä akkujen kanssa. Sovelluksissa, joissa tarvitaan suuria määriä energiaa ja tilaa on paljon, yksin akut kohtaavat teknisiä rajoituksia.
Paino on suuri, kuten myös tilantarve. Kaupallisissa sovelluksissa ja raskaissa ajoneuvoissa tämä kyseenalaistaa akkujen kautta tapahtuvan suoran sähköistyksen päivittäisen soveltuvuuden.
Polttokenno on suunniteltu siten, että jokainen polttokenno koostuu kahdesta elektrodista (anodi ja katodi), jotka on erotettu elektrolyytillä. Elektrodit johtavat elektroneja, kun taas elektrolyytti läpäisee vain tietyntyyppisiä ioneja (sähkövarautuneita atomeja).
Polttokennot voivat tuottaa sähköä jatkuvasti niin kauan kuin polttoainetta ja happea on saatavilla. Kuten kaikilla energialähteillä, polttokennoilla on hyvät ja huonot puolensa. Tässä artikkelissa aiomme kuitenkin esittää yksityiskohtaisesti polttokennojen haitat, jotka sinun on otettava huomioon polttokennojen käytössä.
Sisällysluettelo
9 Polttokennon huonot puolet
Keskustelu polttokennojen eduista ja haitoista jatkuu, mutta nykyisistä rajoituksista huolimatta polttokennot ovat suurelta osin edelleen ympäristöystävällinen vaihtoehto fossiilisille polttoaineille ja niitä voidaan käyttää joustavan ja tiheän tehon ja käyttövoiman tuottamiseen laajalle alueelle. teollisuuslaitoksista ja kuljetustavoista.
Polttoaineella on kuitenkin joitain rajoituksia, jotka meidän on otettava huomioon.
Tästä syystä alla on lueteltu ja käsitelty joitakin polttokennojen haittoja, haittoja ja haasteita.
- Vedyn poisto
- Investointi kehitystä varten
- Vedyn kokoelma
- Erittäin helposti syttyvää
- Raaka-ainekustannukset
- Kokonaiskulut
- perusta
- Sääntelykysymykset
- Vaikeuksia hallinnossa
1. Vedyn poisto
Vaikka vety on maailmankaikkeuden runsain alkuaine, sitä ei ole olemassa yksinään; se on kerättävä nesteestä elektrolyysin avulla tai erotettava hiilifossiilisista polttoaineista.
Jokainen näistä menetelmistä vaatii välttämättä huomattavan määrän energiaa saavuttaakseen. Tämä energia voi olla enemmän kuin itse vedystä saatu energia, ja se voi olla myös kohtuuton.
Lisäksi tämä poistaminen edellyttää yleensä fossiilisten polttoaineiden käyttöä, mikä heikentää vedyn ympäristötehokkuutta, koska hiilen talteenoton ja varastoinnin ilmeinen puute.
2. Investoinnit kehitykseen
Vetypolttokennoja on kehitettävä niin pitkälle, että niistä tulee aidosti kannattava voimanlähde. Tämä edellyttää myös poliittista tahtoa käyttää rahaa ja aikaa kehitykseen teknologian parantamiseksi ja kehittämiseksi.
Mutta sitten globaali haaste tai este kestävän ja laajalle levinneen vetyenergian kehittämiselle on se, kuinka parhaiten rakentaa tarjonta- ja kysyntäketju kustannustehokkaimmalla tavalla ja määräjärjestelmässä.
3. Vedyn kerääminen
Vedyn kuljetus ja varastointi on paljon vaikeampaa kuin kuljetus ja varastointi maakaasu ja hiiltä.
Tämän seurauksena polttokennojen käyttämisestä virtalähteenä aiheutuu ylimääräisiä kustannuksia.
4. Erittäin helposti syttyvää
Vety on erittäin syttyvä polttoaineen lähde, joka vaatii korkeatasoista turvallisuushuomiota.
Vetykaasu syttyy ilmakehässä pitoisuuksina 4-75 prosenttia, vetykaasu syttyy ilmakehässä.
5. Raaka-ainekustannukset
Raaka-aineita, kuten iridiumia ja platinaa, tarvitaan tyypillisesti katalyytteinä polttokennoissa ja joissakin vesielektrolysaattorityypeissä, mikä osoittaa, että polttokennojen ja vesielektrolyysin alkukustannukset voivat olla kohtuuttomia.
Nämä korkeat kustannukset estävät joitain henkilöitä investoimasta polttokennoteknologiaan. Tällaisia kustannuksia on alennettava, jotta polttokennoista tulisi kannattava polttoainelähde kaikille.
Siksi näitä hintoja on alennettava, jotta polttokennot olisivat elinkelpoinen ja käyttökelpoinen energialähde kaikille.
6. Kokonaiskulut
Verrattuna muihin virtalähteisiin, mukaan lukien aurinkoenergia, polttokennot maksavat tällä hetkellä enemmän energiayksikköä kohti. Muutos saattaa kuitenkin tapahtua tekniikan kehittyessä; tämä hinta rajoittaa vedyn yleistä käyttöä, vaikka se onkin tehokkaampi heti luomisen jälkeen, vaikka se on tehokkaampi tuottamisen jälkeen.
Tämä meno vaikuttaa tuleviin hintoihin, kuten vetykäyttöisten ajoneuvojen hintoihin, mikä vaikeuttaa tällä hetkellä laajaa hyväksyntää.
7. Säätiö
Koska fossiilisia polttoaineita on käytetty vuosikymmeniä, puitteet tälle voimalähteelle ovat jo olemassa. Polttokennoteknologian laaja hyväksyntä autoteollisuuden sovelluksissa vaatii uutta huoltoinfrastruktuuria.
Pitkän matkan sovelluksissa, kuten jakeluajoneuvoissa ja kuorma-autoissa, voitaisiin kuitenkin käyttää alusta loppuun tankkausta.
8. Sääntelyyn liittyvät kysymykset
Myös kaupallisia käyttöönottomalleja edustavaan viitekehykseen liittyy sääntelyongelmia.
Ilman selkeitä sääntelypuitteita, joiden avulla kaupalliset hankkeet ymmärtäisivät kustannus- ja tuloperusteensa, kaupallisilla hankkeilla voi olla vaikeuksia saavuttaa taloudellista investointipäätöstä (FID).
9. Hallinnon vaikeudet
Sen toimintaan liittyvät sääntelykysymykset aiheuttavat muitakin rajoituksia, jotka kuvastavat teollisten sovellusten skenaarioita.
Kaupalliset yritykset voivat pyrkiä ylläpitämään taloudellista sijoitusstrategiaa, jos niillä ei ole erityisiä oikeudellisia rakenteita kustannus-hyötytavoitteiden saavuttamiseksi.
Yhteenveto
Nämä polttokennojen haasteet vahvistavat sen tosiasian, että meidän on edelleen jatkettava työämme polttokennojen käytössä hyödyntääksemme polttokennojen täyden potentiaalin tulevaisuuden hiilivapaan energiajärjestelmän keskeisenä mahdollistajana ja perustavanlaatuisena ratkaisuna maailmanlaajuisiin energiatarpeisiimme. sekä auttaa suojelemaan ja säästämään ympäristöä.
Suositukset
- Vetyautot Intiassa – spekulaatiot, totuus ja suunnitelmat
. - 7 Sähköajoneuvojen litiumioniakkujen ympäristövaikutukset
. - 24 Vetypolttoaineen edut ja haitat
. - Sulava puhtaan energian tavoitteet: erikoiskemikaalien rooli
. - 8 teknologiaa, jotka ohjaavat vihreää kaupunkisuunnittelua älykkäisiin kaupunkeihin ja kestävään tulevaisuuteen
Ahamefula Ascension on kiinteistökonsultti, dataanalyytikko ja sisällöntuottaja. Hän on Hope Ablaze Foundationin perustaja ja valmistunut ympäristöhallinnosta yhdessä maan arvostetuista korkeakouluista. Hän on pakkomielle lukemiseen, tutkimiseen ja kirjoittamiseen.