Hidrogen

[Liviu M]

pentru că electroliză, lichefiere, transport, stocare, etc.

In afara de electroliza, toate celelalte etape sunt independente de modul de producere a hidrogenului.
Daca hidrogenul in sine ti se pare o problema, atunci ignora continuarea, nu am date sa "te combat".
Daca ai probleme doar cu electroliza, din cate am inteles *) de la un furnizor de electronice pentru "morile de vant", atunci cand trebuie scoase din retea, pana se opresc morile incalzesc apa din diverse lacuri. La propriu, pentru ca nu pot functiona "in gol", sunt conectate la baterii de rezistente racite cu apa din lacuri.
Acum, ca nu mai incalzesti lacuri ci produci hidrogen, parca nu mai pare asa "risipa". Eventual nu mai opresti eolienele deloc, ci doar le comuti de la retea la electroliza. Randamentul in momentul asta chiar mi se pare cea mai mica "pierdere".

*) Era acum cativa ani, nu stiu daca s-a schimbat ceva in proceduri. Si, desigur, daca m-a pacalit el pe mine, va pacalesc si eu pe voi.

Ca anecdota, acum cativa ani am avut niste discutii la Bosch, la un departament care se ocupa de dezvoltat statii de incarcare pentru masinile electrice. I-am intrebat cum vad hidrogenul/pilele de combustie si au zis ca-s scumpe nu merita.
Prin primavara am descoperit ca Bosch si-a schimbat parerea: https://forum.peundemerg.ro/index.php?topic=938.msg383920#msg383920 . Se pare ca incepe sa merite.

[mircea]

Nu sunt deloc împotriva hidrogenului ci împotriva conceptului de hidrogen=panaceu care se tot pompează de către anumiți politicieni și văd că și prin presă se tot vehiculează din ce în ce mai des deși e una dintre cele mai scumpe soluții.

Cât despre separarea etapelor, îl produci, dar ce te faci cu el? Că nu e nevoie de el în piață în acel moment, pentru că tu îl produci cu excesul de energie din regenerabile. Deci nu, lichefierea, stocarea, transportul nu sunt chiar atât de independente de producție.

[Liviu M]

Eu am intrebat.
Daca problema nu e hidrogenul in sine, iseamna ca problema e la una (unele) din etapele specificate de tine - productie, lichefiere, transport si stocare. Cum de lichefiere, stocare si transport ai nevoie indiferent de cum il produci (vorbim numai de hidrogen, da?), imi ramasese electroliza.
 

[nicolaem]

asta pt ca politicieni nu mai vor sa faca baraje din motive de mediu. nu prea mai accepta populatia.
nu zic ca nuar fi bune.
vezi si celebrul Tarnita - Lapusesti ca nu e ieftin deloc. intr-o vreme se vehicula ca ar fi 2 miliarde, cateva sute de MW putere.
hidrogenul mi se pare bun pt ca poate fi usor standardizat si modularizat. electroliza aia e printre cele mai simple procese si arhicunoscute peste tot. doar ca pana acum se foloseaza doar depunerea pe catod (zincare, cromare etc).

idea asta preconceputa ca nu e randamentul perfect pleaca de multe ori din necunoastere. asa e in fizica transformarile au pierderi.
Rovinari/Paroseni ce randament au? cat din puterea calorica din carbune se duce in energie?

[dumbravaandrei]

daca "politicul" (din care si noi facem parte pana la urma urmei) se uita la hidrogen in continuare ca substituent al motorinei/benzinei si nu creeaza un nou business model pentru el, atunci l-am ingropat de foarte multa vreme, ca nu o sa fie rentabil economic degraba.

@nicolaem la ce energie te referi? ca ambele prepara si abur, sunt in cogenerare din cate tin minte.

[nicolaem]

electrica

[dr4qul4]

Eu am ceva impotriva hidrogenului pe CF. Chiar nui-i vad rostul. Poate il vedeti voi.
Iar pentru echilibrarea sistemului poate ar trebui sa instalam contoare inteligente astfel incat sa ti se taxeze curentul pe intervale orare.
Sa vedeti dupa ce se incarca masinile doar in off-peak. Ba chiar si sudurile si alte operatiuni mai scumpe, se vor face tot atunci.

[mirceaeliade]

hidrogenul e un sistem ok de stocare a energiei DACA presurizarea nu se ia in considerare.  locomotivele alea de sute de tone sunt unul din putinele locuri unde presurizarea hidrogenului nu afecteaza negativ eficienta. pe o masina iti trebuie un vas greu sa iti tina H2ul dar la locomotiva, aceleasi turbine care inainte erau pentru abur acum pot fi ok pt H2.  pt ca oricum iti trebuie sa adaugi tone la locomotiva pentru aderenta.

[istvan78]

Nici pe masini nu e o problema atat de mare presurizarea. La fel se stocheaza si gazul metan pe autoturisme, adica presurizat, in stare gazoasa. Si se stocheaza suficient pentru o autonomie decenta. Luati in calcul ca o masina cu pila de combustie pe hidrogen va folosi acel H2 mult mai eficient decat foloseste o masina cu motor termic gazul metan. Randamentul energetic al unui sistem de propulsie pe baza de motor Otto nu depaseste in practica 25%, cu Diesel tot nu urca mai sus de 35%

Si, paradoxal, presiunea mare de stocare rezolva si problema sigurantei in exploatare. Pentru ca rezervorul trebuie sa fie atat de puternic doar pentru a rezista la presiunea normala de stocare, incat devine practic cea mai solida componenta a masinii, si e aproape exclus sa se sparga in cazul unui accident. Practic e ultimul lucru care va ceda.

Dar sa vedem ce urmeaza: s-ar putea ca bateriile conventionale vor beneficia de progrese tehnologice atat de rapide incat, cel putin pentru vehicule rutiere, sa nu mai merite dezvoltarea sistemelor pe hidrogen. Cu cinci ani in urma n-as fi crezut asta, dar mai nou exista o efervescenta in cercetare in acest domeniu fantastica.

Oricum, exista nenumarate aplicatii industriale unde hidrogenul ca si purtator de energie s-ar putea incadra perfect (in mod special unde azi se foloseste gaz metan). Singurul lucru care a bocat dezvoltarea domeniului, in Europa, era de fapt parteneriatul Germaniei cu Rusia, pentru gaz.

[ghrt]

Discuţiile despre H2 pe maşină erau cu o butelie de 7L @ 400 atm. Nu discut ce cantitate de energia ar stoca că nu mă pricep, dar asta a fost propunerea. O butelie din asta nu e mare şi cred că nici atât de grea. Ca idee, o butelie de O2 de 7L @ 200 atm cilindrică (ce foloseam eu la scuba) e sub 10kg şi extrem de compactă. Desigur oţelul va fi mult mai gros pt 400 atm dar există şi varianta 2 x 7L (acelaşi volum stocat), undeva sub 20kg cu tot cu accesorii (robineţi etc).

Problema nu e rezistenţa buteliei în sine, ci robinetul, care dacă e retezat transformă butelia în rachetă supersonică sau pe acolo, trece şi prin zid de beton. Eu am scăpat dubla de 2x7L încărcată de pe nişte stânci, a căzut cam 2-3 metri şi singura daună a fost că s-a strâmbat mânerul unuia dintre robineţi.

[istvan78]

Nu sunt necesare exagerari de genul "racheta supersonica"...

Supapa principala de control al orificiului de iesire poate fi plasata in interiorul buteliei si proiectata in asa fel incat sa inchida in lipsa unei comenzi de deshidere. Sunt lucruri elementare de inginerie... Stocarea gazelor presurizate nu mai e de mult o problema tehnica dificila.
Chiae si in cazul unui incediu masiv cauzat din alta sursa (sa zicel benzina scursa din "cealalta" masina in cazul unui accident), suprapresiunea din butelie se poate elibera incet printr-o supapa fuzibila de siguranta. Asa e la buteliile de GPL azi. Rezulta o flacara exterioara, dar nu explozie, pentru ca combustibilul de elibereaza treptat.

In orice caz, recipientul e mai robust si mai sigur decat orice rezervor de combustibil lichid folosit azi pe vehicule. Si foarte probabl mult mai sigur decat bateriile electrice recent introduse...

[mirceaeliade]

7L @ 400 atm inseamna:

7L * 400atm = m / (2g/mol) * 0.0821 Latm/molK * ~300K

daca nu gresesc la calule, asta ar insemna ca masa m e undeva la 230 grame de H2.  un rezervor tipic de benzina de 50L cara undeva la 35-40 kg. si hidrogenul are o densitate de energi doar ceva mai mare decat benzina (cu sub 50% mai mare pe unitatea de masa).  chiar si daca sunt performante extreme la H2 fata de benzina nu cred ca se ajunge la un factor mai mare de 6x la hidrogen, adica butelia la 7L @ 400 atm de H2 ar fi cam poate spre un rezervor de 10 L de benzina.  e dificil de transportat H2 si din motive de etansietatea (vezi ce face NASA acum cu SLSul sau ce facea cu Space Shuttleul). sunt oarecum sceptic ca la nivel indivirual de utilizatori e practic adoptia la scara larga individuala a masinilor pe H2, dar acolo unde e nevoie de multa cantitate, si unde se poate instala o instalatie 'industriala' de presurizare, gen pe locomotive, ar trebui sa fie foarte practic H2ul.  poate si pe TIRuri ar putea fi fezabile, dar nu cred ca pe masini mici ar putea fi.

[ghrt]

Pe net am găsit că densitatea de energie raportată la masă este de 2.8x faţă de benzină.

Un articol de presă din 2021:

Portul din Anvers, Belgia, va fi casa primei stații de realimentare cu hidrogen din lume capabilă să furnizeze hidrogen verde direct navelor, mașinilor, camioanelor și clienților industriali. [...]
Un singur sistem electrolizor de 1 MW poate genera zilnic peste 400 kg de hidrogen la puritatea gradului de celule de combustibil, suficient pentru a alimenta 16 camioane de transport marfă cu până la 600 mile (peste 950 km) fiecare. Aceste sisteme au fost deja scalate cu succes la peste 20 MW.[...]
În Anvers, realimentarea este rapidă și simplă (distribuirea la 700 bari pentru mașini și 350 bari pentru autobuze și camioane). În plus față de stația de alimentare, amplasamentul va conține, de asemenea, două docuri pentru remorci care pot fi utilizate pentru a transporta hidrogen verde în exces pentru activități industriale și de realimentare în altă parte. 

Van pe H2.

The new PEUGEOT e-EXPERT Hydrogen includes a new mid-power plug-in hydrogen fuel cell electric system, specific to STELLANTIS. Based on the EMP2 (Efficient Modular Platform), the new PEUGEOT e-EXPERT Hydrogen is a fully electric vehicle, combining two on-board sources of electrical energy. The vehicle includes:

    A hydrogen fuel cell, located in the engine compartment at the front of the vehicle, which supplies electricity to the electric engine by recombining the hydrogen contained in the tank with oxygen from the air. It emits only water vapor through the exhaust pipe.

    A permanent magnet electric motor with a maximum power of 100 KW, delivering 260 N·m of maximum torque. Located on the front axle, this electric drive train is similar to that of the PEUGEOT e-EXPERT (battery-electric model), which stands out in particular with a gearbox adapted to the loading constraints inherent to the use of commercial vehicles.

    A high-voltage lithium-ion battery, located under the cab seats, with a capacity of 10.5 kWh and a power of 90 kW.

    A three-phase on-board charger of 11 kW, located in the engine compartment.

    A tank system consisting of 3 hydrogen storage tanks located under the floor, with a total capacity of 4.4 kg at a pressure of 700 bar.

Sursa

Articolul de presă al fabricantului.

Ceva info în plus:

Peugeot has just revealed its E-Expert Hydrogen, the first hydrogen fuel cell van available today. Its powertrain is identical to the Peugeot E-Expert BEV, but instead of having the big 75 kWh battery, it instead has a smaller 10.5 kWh pack and tanks (located in the floor of the vehicle) capable of storing 4.4 kg of hydrogen under pressure.

With a full load of hydrogen, the E-Expert FCV has a claimed WLTP range of 458km, more than the E-Expert BEV whose range is 390km. Refuelling the vehicle takes around 3 minutes, but you can also just charge the battery at up to 11 kW thanks to an on-board charger.

Peugeot doesn't mention the range on batteries sans the aid of the fuel cell providing power, but it's probably around a seventh of the E-Expert BEV's claimed range, so around 57km.

Sursa Am convertit aprox. din mile în km.

[Liviu M]

De Hyundai nu mai stiu cum stau (desi pareau mai avansati decat Toyota), dar in Karlsruhe e un Mirai pe post de taxi *), asa ca partea tehnica pare cunoscuta. Ca la electrice la inceput, lipseste infrastructura de incarcare si producere de H2 ecologic.

*) Link doar in germana: https://www.toyota-media.de/blog/toyota-modelle/artikel/im-toyota-mirai-durch-baden-baden/text . Din pacate nu mai gasesc revista in care am citit prima data de taxiul asta, erau mai multe detalii.

[nicolaem]

se merge inainte pe varianta electroliza:

https://www.g4media.ro/comisia-europeana-a-aprobat-miercuri-finantari-publice-de-pana-la-52-miliarde-de-euro-pentru-proiectele-de-hidrogen.html

Vestager a spus că investiţiile aprobate în cadrul Hy2Use vor permite construirea unei capacităţi de electroliză de aproximativ 3,5 gigawaţi.
Acest lucru ar avea ca rezultat "o producţie de aproximativ 340.000 de tone de hidrogen regenerabil şi cu emisii scăzute de carbon pe an", a adăugat ea.
Comisia Europeană a declarat anterior că doreşte ca până în 2030 să fie instalate în UE 40 GW de sisteme de electroliză cu hidrogen regenerabil.