Kilde: afdc.energy.gov
Brint (H2) er et alternativt brændstof, der kan fremstilles af forskellige indenlandske ressourcer. Selvom markedet for brint som transportbrændstof er i sin vorden, arbejder regering og industri hen imod ren, økonomisk og sikker brintproduktion og -distribution til udbredt brug i brændselscelle-elkøretøjer (FCEV'er). Light-duty FCEV'er er nu tilgængelige i begrænsede mængder til forbrugermarkedet i lokaliserede regioner i hjemmet og rundt om i verden. Markedet udvikler sig også for busser, materialehåndteringsudstyr (såsom gaffeltrucks), jordstøtteudstyr, mellem- og tunge lastbiler, marinefartøjer og stationære applikationer. For mere information, se brændstofegenskaber og Hydrogen Analysis Resource Center.
Brint er rigeligt i vores miljø. Det er lagret i vand (H2O), kulbrinter (såsom metan, CH4) og andet organisk materiale. En udfordring ved at bruge brint som brændstof er effektivt at udvinde det fra disse forbindelser.
I øjeblikket tegner dampreformering - der kombinerer højtemperaturdamp med naturgas for at udvinde brint - sig for størstedelen af den brint, der produceres i USA. Hydrogen kan også fremstilles af vand gennem elektrolyse. Dette er mere energikrævende, men kan gøres ved hjælp af vedvarende energi, såsom vind eller sol, og undgå de skadelige emissioner, der er forbundet med andre former for energiproduktion.
Næsten al den brint, der produceres i USA hvert år, bruges til raffinering af olie, behandling af metaller, produktion af gødning og forarbejdning af fødevarer.
Selvom produktionen af brint kan generere emissioner, der påvirker luftkvaliteten, afhængigt af kilden, udsender en FCEV, der kører på brint, kun vanddamp og varm luft som udstødning og betragtes som et nul-emissionskøretøj. Større forsknings- og udviklingsindsatser er rettet mod at gøre disse køretøjer og deres infrastruktur praktiske til udbredt brug. Dette har ført til udrulningen af lette produktionskøretøjer til detailforbrugere, såvel som den indledende implementering af mellem- og tunge busser og lastbiler i Californien og flådetilgængelighed i nordøstlige stater.
Lær mere om brint og brændselsceller fra Hydrogen and Fuel Cell Technologies Office.
Brint som et alternativt brændstof
Brint betragtes som et alternativt brændstof i henhold til Energy Policy Act af 1992. Interessen for brint som et alternativt transportbrændstof stammer fra dets evne til at drive brændselsceller i nul-emissionskøretøjer, dets potentiale for indenlandsk produktion og brændselscellens hurtige påfyldningstid og høj effektivitet. Faktisk er en brændselscelle koblet med en elektrisk motor to til tre gange mere effektiv end en forbrændingsmotor, der kører på benzin. Brint kan også tjene som brændstof til forbrændingsmotorer. Men i modsætning til FCEV'er producerer disse udstødningsemissioner og er mindre effektive. Lær mere om brændselsceller.
Energien i 2,2 pund (1 kilogram) brintgas er omtrent den samme som energien i 1 gallon (6,2 pund, 2,8 kilogram) benzin. Fordi brint har en lav volumetrisk energitæthed, lagres det ombord på et køretøj som en komprimeret gas for at opnå køreområdet for konventionelle køretøjer. De fleste nuværende applikationer bruger højtrykstanke, der er i stand til at lagre brint ved enten 5,000 eller 10,000 pund pr. kvadrattomme (psi). For eksempel har de FCEV'er, der produceres af bilproducenter og tilgængelige hos forhandlere, 10,000 psi tanke. Detaildispensere, som for det meste er placeret på benzinstationer, kan fylde disse tanke på omkring 5 minutter. Brændselscelle-elektriske busser bruger i øjeblikket 5,000 psi-tanke, som tager 10-15 minutter at fylde. Andre måder at opbevare brint på er under udvikling, herunder at binde brint kemisk med et materiale som metalhydrid eller lavtemperatur-sorbentmaterialer. Lær mere om brintlagring.
Data fra detailbrinttankstationer, indsamlet og analyseret af National Renewable Energy Laboratory, viser, at den gennemsnitlige tid brugt på at brænde en FCEV er mindre end 4 minutter.
Californien er førende i landet med at bygge brinttankstationer til FCEV'er. Fra midten af -2021 var 47 detailbrintstationer åbne for offentligheden i Californien, samt én på Hawaii, og 55 flere var i forskellige stadier af konstruktion eller planlægning i Californien. Disse stationer betjener over 8,000 FCEV'er. Californien fortsætter med at yde finansiering til at bygge brintinfrastruktur gennem sit Clean Transportation Program. California Energy Commission er autoriseret til at allokere op til $20 millioner om året frem til 2023 og investerer i de første 100 offentlige stationer for at støtte og opmuntre disse nul-emissionskøretøjer. Derudover er der planlagt 14 detailstationer til de nordøstlige stater, hvor nogle af dem allerede betjener flådekunder.
Køretøjsproducenter tilbyder kun FCEV'er til forbrugere, der bor i regioner, hvor der findes brintstationer. Ikke-detailstationer i Californien og i hele landet fortsætter også med at betjene FCEV-flåder, herunder busser. Flere distributionscentre bruger brint til at brænde materialehåndteringskøretøjer i deres normale drift. Derudover er der kommet flere udmeldinger om produktion af tunge køretøjer, såsom line-haul lastbiler, der vil kræve tankstationer med meget højere kapacitet end eksisterende let-duty stationer. Find brinttankstationer i hele USA.