Topluluklar hidrojen yakıt hücreleri yerine pillerle çalışan elektrikli araçlara yatırım yapmaktan daha iyi olurdu. Sebep? Hidrojen, temiz taşımacılığın yanı sıra birkaç ek enerji avantajı sunar.

Yeni bir çalışma için, araştırmacılar elektrikli araçların maliyetinin daha uygun olduğu varsayımsal bir gelecekte iki otomobil türünü karşılaştırdılar.

Münih'teki Teknik Üniversitesi (TUM) doktora adayı ve eski ziyaret eden “Yazar,“ Elektrikli araçların büyük çapta benimsenmesinin bir toplulukta toplam bina kullanımının yanı sıra, binalar için toplam enerji kullanımını nasıl etkileyeceğini inceledik ”diyor. Stanford Üniversitesi Küresel İklim ve Enerji Projesi'nde (GCEP) burslu.

“Tüm elektrikli akü araçlarına yapılan yatırımın, karbondioksit emisyonlarını azaltmak için, özellikle düşük maliyetleri ve önemli ölçüde daha yüksek enerji verimliliği nedeniyle daha ekonomik bir seçenek olduğunu bulduk.”

İki 'lezzet'

Stanford'da enerji kaynakları mühendisliği profesörü ve GCEP direktörü Sally Benson, “Bunlar gibi araştırmalara, küresel enerji sisteminin derin dekarbonizasyonuna giden en düşük maliyetli ve en verimli yolları belirlemek için ihtiyaç duyuluyor” diyor.

Elektrikli araçlar iki farklı tada sahiptir: şarj edilebilir pilli takmalı araçlar ve hidrojen gazını temiz elektriğe dönüştüren yakıt hücresi araçları.

Benzinli araçların aksine, akü ve yakıt hücresi araçları kullanıldığında sıfır karbon yayar. Ancak bunları ölçek olarak dağıtmak, pilleri şarj etmek veya hidrojen yakıtı vermek için maliyetli yeni bir altyapı gerektirecektir.

Toplam emisyonları en düşük maliyetle kesen nedir?

Politika yapıcılar için kilit soru, hangi ulaşım teknolojisinin toplam emisyonları en düşük maliyetle (pil veya yakıt hücreleri) kestiğidir. Ulaşımın ötesinde, hidrojen teknolojisi ayrıca bazı araştırmaların önerdiği gibi binaları ısıtmak ve aydınlatmak için temiz enerji sağlayabilir mi?

Dergide yayınlanan yeni çalışma Enerji, her iki soruyu da ele alan ilk kişidir.

Araştırmacılar, elektrikli araç taşımacılığında lider olan California'ya odaklandı. Bununla birlikte, pil elektrikli arabalar popülerlik artmaktadır. Ancak sadece birkaç üretici yakıt hücresi aracı teklif etmeye başladı. Daha geniş çapta benimsemeyi teşvik etmek için, devlet, 92’in bir 50 hidrojen yakıt istasyonu istasyonu ağı için 2017 milyon dolardan fazla ödül aldı.

Şu anda, hiçbir enerji kaynağı tamamen emisyon içermemektedir. Bazı insanlar, büyük ölçüde karbon yayıcı fosil yakıtlardan üretilen elektrik üreten elektrik şebekesine takarak elektrikli otomobillerini şarj ediyorlar.

Benzer şekilde, çoğu hidrojen yakıtı, bir yan ürün olarak karbondioksit yayan endüstriyel bir proses vasıtasıyla doğal gazdan türetilir. Elektrolizör adı verilen alternatif bir cihaz, suyu temiz hidrojen ve oksijene bölmek için güneş enerjisiyle üretilen elektriği kullanır, ancak teknik çok enerji yoğundur ve pahalıdır.

Senaryolar

Çalışmada, araştırmacılar Santa Clara County'deki 8,000 sakinleri topluluğu olan Los Altos Hills kasabası için gelecek senaryoları oluşturdular.

Felgenhauer, “Los Altos Tepeleri, eyalette elektrikli araçların payının en yüksek olduğu eyalette alışılmadık derecede yüksek güneş üretim kapasitesi ile ayırt ediliyor” diyor.

Akü ve yakıt hücresi araçlarının çok daha geniş kullanımlı olması beklendiğinde ve güneş enerjisi ve elektrolizörlerin elektrik şebekesi ile maliyet açısından uygun olduğu durumlarda, gelecekteki 10 - 20 yıllarına odaklanan senaryolar.

2035 yılı için bir senaryo, elektrikli araçların kasabanın araç filosunun yüzde 38'ini oluşturacağını varsayıyordu. Ayrıca, yakıt hücresi araçlarının, güneş enerjisi ile üretilen veya şebekeden elde edilen en ucuz elektrikle elde edilen yerel olarak üretilen hidrojen ile çalıştırılacağı varsayılmıştır.

Los Altos Hills hakkındaki veriler, TUM'da elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü olan çalışmanın ortak yazarı Thomas Hamacher tarafından geliştirilen bir hesaplama modeline beslendi.

Şu anda Elektrik Enerjisi Araştırma Enstitüsü'nden eski bir GCEP doktora sonrası araştırmacı olan çalışma arkadaşı Matthew Pellow, “Los Altos Hills'in gün boyunca ihtiyaç duyduğu enerji miktarının yanı sıra yeni enerji altyapıları inşa etme maliyetine ilişkin finansal veriler hakkında veri sağladık” diyor. . “Güneş panelleri, elektrolizörler, bataryalar ve diğer her şeyi yapma maliyetini dahil ettik. Daha sonra, 2035 senaryomuz göz önüne alındığında, bu modele toplumun toplam enerji talebini karşılamanın en ekonomik yolunu anlattık ”dedi.

Her senaryonun maliyetlerini iklim yararları ile karşılaştırmak için araştırmacılar ayrıca her durumda üretilen karbondioksit emisyonlarını da hesapladı.

Ayrıca, talep üzerine kullanılmak üzere temiz enerji depolamak için hidrojen altyapısını kullanmanın olası yararlarını değerlendirdiler. Gündüz saatlerinde elektrolizörler, fazla güneş enerjisinden, aksi takdirde israf edecek hidrojen üretebilirler. Bu hidrojen depolanabilir ve yenilenebilir elektriğe dönüştürülebilir veya binaları ısıtmak ve aydınlatmak için doğal gaza temiz bir alternatif olarak kullanılabilir.

Sonuçları temizle

Sonuçlar kesindi.

Felgenhauer, “Genel maliyetler bakımından, pil elektrikli araçların emisyonları azaltmak için yakıt hücreli araçlardan daha iyi olduğunu tespit ettik” diyor. “Analizler, maliyet açısından rekabetçi olması için yakıt hücresi araçlarının, akü araçlarından çok daha düşük fiyatlı olması gerektiğini gösterdi.

“Ancak, yakıt hücresi araçlarının öngörülebilir gelecek için akü araçlarından önemli ölçüde daha pahalı olması muhtemel. Hidrojenin fazladan bir başka faydası - artı güneş enerjisini depolamak - bizim analizimizde göze çarpmadı. 2035'te binaları ısıtmak ve aydınlatmak için sadece küçük miktarda güneş enerjisi hidrojen depolaması kullanılabileceğini gördük. ”

Yazarlar, çalışma bir Bay Area kasabasına odaklanırken, sonuçlar Kaliforniya'da bol güneş ışığı alan birçok yatak odalı topluluk için geçerli olduğunu yazıyor. Gelecekteki çalışmalarda daha büyük topluluk ağlarını analiz etmeyi ve bir pil mi yoksa yakıt hücreli araba mı satın alacağına karar verirken tüketicilerin seçimlerini etkileyebilecek diğer faktörleri incelemeyi umuyorlar.

“Hedefimiz, California ve diğer yerlerdeki politika belirleyicilere iklim değişikliğiyle mücadelede daha düşük maliyetli olması muhtemel olan teknoloji yolunun daha etkili olabileceği konusunda bilgi vermek için objektif, veri odaklı analiz sağlamak” diyor.

BMW Group ve Stanford GCEP bu işi finanse etti.

Kaynak: Stanford Üniversitesi

İlgili Kitaplar

at InnerSelf Pazarı ve Amazon