
喬什·高盛是乾淨車輛的政策分析師有關科學家聯盟(UCS)的計劃,並領導立法和監管運動,以幫助制定和推進減少美國石油使用的政策。本文最初出現在UCS博客中方程式。高盛為Livescience的文章貢獻了這篇文章專家聲音:專家和見解。
本月初,我有幸參加了第246屆美國化學學會全國會議和博覽會。這項活動為化學家提供了一個機會,可以集體討論非氧化轉化,基於三珠脂的離子液體和銠例如,催化劑以及化學供應公司展示了攪動,攪動,搖動,旋轉,倒置,注入和旋轉化合物的裝置。作為一名非化學家,這對我來說幾乎沒有任何意義,儘管我幾乎要購買渦輪渦流蒸發器,只是說我擁有一個渦輪增壓器,但請不要問我該怎麼辦。
然而,作為一名運輸政策分析師,我對我有意義的是這些研究和設備動態影響我們的運輸未來的驚人潛力,尤其是在氫燃料電池電動汽車(FCEVS) - 我們的技術計劃將預計的美國用油削減一半在接下來的20年中。
什麼是燃料電池車?
化學家哈利灰色的和克洛維斯鏈接是我在ACS遇到的兩名化學家,他們正在研究氫生產和儲存的下一個突破 - 一種可以動力的化學物質FCEV。這些車輛類似於電池電動汽車(BEV),例如日產葉子,因為它們僅由電力供電。但是,與BEV不同,FCEV不會通過插入電網來充電。取而代之的是,FCEV使用氫通過燃料電池發電。
當駕駛員在FCEV中踩在加速器上時,將氫和氧氣發送到燃料電池,這既可以產生電動機和水作為副產品的電力。因此,如果以正確的方式生產氫燃料,則FCEV可以是真正的零排放車輛。純氫氣並不自然地以濃度量出現,這意味著必須從水,天然GA或煤等來源產生。
氫燃料是如何產生的?
與氫的產生相關的排放量大大不同,具體取決於所使用的特定過程,這就是為什麼Gray及其他的“太陽能軍隊“正在採用一種具有成本效益和零排放的方式來利用太陽能將水轉化為氫。在ACS會議上的一次主要會談中,格雷解釋說,21世紀最大的科學挑戰之一是找到一種廉價的方式,使陽光成為石油的實際選擇。
足夠的陽光在一小時內落在地球上,可以在整整一年內提供全世界的所有能量,但是沒有已知的,穩定的材料可以有效且廉價地利用陽光將水轉化為氫燃料。為了解決這一挑戰,格雷呼籲數百名學生和專業人士尋找可以吸收陽光的廉價催化劑 - 該活動涉及檢查元素週期表上數百萬個元素的組合。該項目允許學生磨練他們的化學技能和方法,同時幫助解決當今巨大的能源困境之一。 [可持續能源突破:來自陽光的氫燃料這是給出的
我更喜歡藥丸形式的氫
燃油電池車輛開發人員的另一個剩下的挑戰是將氫存儲在車上。由於氫是一種氣體,而不是液體燃料,因此需要大量的氫氣才能傳播與汽油罐相同的距離。這意味著很難在車輛上攜帶足夠的氫以允許長途旅行。但是,可以解決此問題Clovis Link的研究在揚斯敦州立大學。 Linkous在ACS會議上提出了一篇論文,該論文詳細介紹了他將氫轉化為固態藥丸形式的努力,該表可以使FCEV攜帶足夠氫大大擴展了車輛範圍。
Linkous的“按需氫”系統依賴於使用硼氫化鋰(LIHB4)藥丸與水反應生成氫。硼氫化鋰比氫氣更密集地儲存氫,只有一克LiHB4可以在標準溫度和壓力下釋放4.11升氫氣。這意味著未來的FCEV可能會在您附近的一個車站“填充” lihb4的藥丸。
誰在生產燃油電池車?
當然,FCEV科學與工程研究的研究和發展階段與在現實世界中的實際實施之間有許多步驟。但是,FCEV在我們的道路上的傳播可能比您想像的要早。豐田一直在使用寶馬開展燃油電池技術,併計劃揭幕Toyko汽車展覽會的新FCEV11月。現代威爾租賃1,000輛氫汽車在2015年開始的美國,雷諾和日產與戴姆勒和福特合作,分享了可能在2017年上市的FCEV的成本。到2015年,本田也將推出新一代的新一代。FCEV,稱為Clarity,在加利福尼亞州的數量有限。
隨著FCEV技術的進步以及汽車製造商的規模生產這些車輛的意願,氫氣有望成為未來的燃料,與其他一系列其他節省油的解決方案一起使用,例如生物燃料並提高了燃油效率,這可以幫助我們實現一半石油未來的好處。
高盛最近的專欄是“為什麼碰撞測試假人更喜歡電動汽車。 “本文最初以“不包括電池:化學如何影響氫氣電動汽車“在UCS博客上方程式。表達的觀點是作者的觀點,不一定反映出版商的觀點。該文章的此版本最初發表在現場科學上。