Източник: afdc.energy.gov
Водородът (H2) е алтернативно гориво, което може да се произвежда от различни вътрешни ресурси. Въпреки че пазарът на водород като транспортно гориво е в начален стадий, правителството и индустрията работят за чисто, икономично и безопасно производство и разпространение на водород за широко използване в електрически превозни средства с горивни клетки (FCEV). Лекотоварните FCEV вече се предлагат в ограничени количества на потребителския пазар в локализирани региони в страната и по света. Пазарът също се развива за автобуси, оборудване за обработка на материали (като мотокари), наземно поддържащо оборудване, средни и тежкотоварни камиони, морски плавателни съдове и стационарни приложения. За повече информация вижте свойствата на горивото и Центъра за ресурси за анализ на водород.
Водородът е изобилен в нашата среда. Съхранява се във вода (H2O), въглеводороди (като метан, CH4) и други органични вещества. Едно предизвикателство при използването на водород като гориво е ефективното му извличане от тези съединения.
Понастоящем парното реформиране - комбиниране на високотемпературна пара с природен газ за извличане на водород - представлява по-голямата част от водорода, произведен в Съединените щати. Водородът може също да бъде произведен от вода чрез електролиза. Това е по-енергийно интензивно, но може да се направи с помощта на възобновяема енергия, като вятърна или слънчева, и избягване на вредните емисии, свързани с други видове производство на енергия.
Почти целият водород, произведен в Съединените щати всяка година, се използва за рафиниране на петрол, обработка на метали, производство на торове и обработка на храни.
Въпреки че производството на водород може да генерира емисии, засягащи качеството на въздуха, в зависимост от източника, FCEV, работещ с водород, отделя само водни пари и топъл въздух като отработени газове и се счита за превозно средство с нулеви емисии. Основните усилия за научноизследователска и развойна дейност са насочени към превръщането на тези превозни средства и тяхната инфраструктура в практични за широко използване. Това доведе до пускането на производство на лекотоварни превозни средства за потребителите на дребно, както и до първоначалното внедряване на средни и тежкотоварни автобуси и камиони в Калифорния и наличието на автопарк в североизточните щати.
Научете повече за водорода и горивните клетки от Службата за технологии за водород и горивни клетки.
Водородът като алтернативно гориво
Водородът се счита за алтернативно гориво съгласно Закона за енергийната политика от 1992 г. Интересът към водорода като алтернативно транспортно гориво произтича от способността му да захранва горивни клетки в превозни средства с нулеви емисии, потенциала му за вътрешно производство и бързото време за зареждане на горивната клетка и висока ефективност. Всъщност горивна клетка, съчетана с електрически мотор, е два до три пъти по-ефективна от двигател с вътрешно горене, работещ на бензин. Водородът може да служи и като гориво за двигатели с вътрешно горене. Въпреки това, за разлика от FCEV, те произвеждат емисии от ауспуха и са по-малко ефективни. Научете повече за горивните клетки.
Енергията в 2,2 фунта (1 килограм) водороден газ е приблизително същата като енергията в 1 галон (6,2 фунта, 2,8 килограма) бензин. Тъй като водородът има ниска обемна енергийна плътност, той се съхранява на борда на превозно средство като сгъстен газ, за да се постигне пробегът на конвенционалните превозни средства. Повечето съвременни приложения използват резервоари с високо налягане, способни да съхраняват водород при 5,000 или 10,000 паунда на квадратен инч (psi). Например FCEV, които се произвеждат от производителите на автомобили и се предлагат в представителствата, имат 10 000 psi резервоара. Дозаторите за търговия на дребно, които са разположени предимно на бензиностанции, могат да напълнят тези резервоари за около 5 минути. Електрическите автобуси с горивни клетки понастоящем използват резервоари от 5,000 psi, които отнемат 10–15 минути, за да се напълнят. Други начини за съхранение на водород са в процес на разработка, включително свързване на водород химически с материал като метален хидрид или нискотемпературни сорбенти. Научете повече за съхранението на водород.
Данните от бензиностанциите за продажба на водород, събрани и анализирани от Националната лаборатория за възобновяема енергия, показват, че средното време, прекарано за зареждане на FCEV, е по-малко от 4 минути.
Калифорния е водеща в нацията в изграждането на водородни горивни станции за FCEV. Към средата на -2021 47 водородни станции за продажба на дребно бяха отворени за обществеността в Калифорния, както и една в Хавай, а още 55 бяха в различни етапи на строителство или планиране в Калифорния. Тези станции обслужват над 8000 FCEV. Калифорния продължава да предоставя финансиране за изграждане на водородна инфраструктура чрез своята програма за чист транспорт. Енергийната комисия на Калифорния е упълномощена да отпуска до 20 милиона долара годишно до 2023 г. и инвестира в първоначалните 100 обществени станции, за да поддържа и насърчава тези превозни средства с нулеви емисии. В допълнение, 14 станции за продажба на дребно са планирани за североизточните щати, като някои от тях вече обслужват клиенти на флота.
Производителите на превозни средства предлагат FCEV само на потребители, които живеят в региони, където има водородни станции. Станциите, които не се продават на дребно в Калифорния и в цялата страна също продължават да обслужват автопаркове на FCEV, включително автобуси. Множество дистрибуторски центрове използват водород за зареждане на превозни средства за обработка на материали в нормалните си операции. Освен това бяха направени няколко съобщения относно производството на тежкотоварни превозни средства, като камиони за линейни превози, които ще изискват бензиностанции с много по-голям капацитет от съществуващите станции за лек товар. Намерете станции за зареждане с водород в Съединените щати.
