氢燃料电池卡车能否推动我们可持续的运输未来? 2018-11-06 14:18:04

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卡车运输约占全球运输部门能源的25%,使其成为全球温室气体排放的主要贡献者(26%)随着对温室气体排放的担忧不断升级,在运费中引入零排放技术行业至关重要在墨尔本皇家理工大学,我们开发了新技术,我们相信,这将推动我们进一步走向可持续发展和面向未来的货运业澳大利亚拥有世界上最高的道路长度和人均货运水平

事实上,公路货运是一个价值350亿美元的产业

鉴于澳大利亚土地面积庞大,主要城市之间的距离以及缺乏可行的铁路替代方案,公路货运对贸易和商业至关重要柴油价格燃料在过去十年中大幅上涨,碳税可能扩大到包括卡车燃料,负责货运业的那些人orry他们的行业受到威胁当前船队需要低碳替代品这个问题的可能解决方案,我们一直在努力解决的问题是开发氢燃料电池以取代卡车中的传统柴油发动机氢燃料电池通过取氢气(H 2)并将其与氧气(O 2)结合产生电流(以及水和一些热量作为副产物)来工作氢气是通过一种称为电解(或分解)水的过程产生的

风能和太阳能等可再生能源这种零排放解决方案(在氢气生产和消费中)可以在解决将影响未来卡车行业可持续性的环境,经济和社会因素方面发挥关键作用电池技术是另一种零排放选择,可能用于运输部门(如果使用可再生能源电力充电)但是由于其低能量储存能力,这项技术目前可能不适合卡车行业

例如,现有的电池技术不允许卡车在一次充电生物燃料(包括乙醇,各种生物油和生物柴油)上覆盖从墨尔本到悉尼的距离提供另一种替代运输燃料“第二代”生物燃料未来可能在运输中发挥一定作用,但可用于生物燃料生产的作物和土地数量将受到严重限制需要预留足够的作物和土地来供应食物对于不断增长的世界人口,以及对“第二代”燃料作物种植所需的土地,水和肥料的限制在RMIT的航空航天,机械和制造工程学院,我们最近开发了澳大利亚的燃料电池卡车的第一个模型运行在储存在卡车上的金属氢化物瓶中的氢气卡车模型是一个精确的复制品(1/14)斯堪尼亚Highline系列产品,使用遥控装置操作,模拟澳大利亚使用的典型长途卡车的性能(例如,从墨尔本到悉尼)一系列测量仪器已经设计并安装在该模型,所有这些都连接到无线数据采集系统该系统远程监控卡车的性能并实时收集关键数据,如氢气消耗率和电力供应量通过测量预先模型的性能 - 使用专门开发的数学模型定义动态载荷并扩大结果,可以模拟和预测全尺寸氢燃料电池卡车的性能在我们研究和开发的早期,我们已经强调了一些技术这项技术商业化面临的经济和社会挑战一项关键的技术挑战是开发具有成本效益的氢气能够在船上携带足够氢气并提供理想行驶里程的油气系统(同样,墨尔本到悉尼也是一个很好的例子)目前正在研究和开发各种用于车载氢气储存的材料/技术以克服这一障碍

这些技术包括高压氢气(在350和700巴,液态氢和化学氢化物氢的生产和分配是进一步技术开发需要考虑的其他领域 氢燃料电池和氢气零排放生产所需的可再生能源技术目前对于商业开发而言过于昂贵据说,氢电池的价格正在下降 - 目前它们的成本约为2,000美元/千瓦,可能会降至更低15年内价格超过100美元/千瓦鉴于目前价格的下降趋势以及此类电池在十年内大规模生产的可能性,这些技术未来可能不会限制性昂贵当然,也存在需要克服的社会障碍特别是公众认为氢气不安全且不可靠作为能源载体1937年兴登堡的消亡在很大程度上归咎于这种看法实际上,如果处理得当,氢气已被证明比柴油和汽油等液体化石燃料更安全

如果采取适当的安全措施那么在我们看到氢能之前仍然需要克服重大挑战在澳大利亚的道路上行驶的卡车,我们肯定会朝着正确的方向前进