Un percorso realistico per l’energia pulita? -Silicon Valley

L’Associated Press di MARK GILLISPIE e TOM KRISHER |

Ohio Canton Ogni mattina, più di 12 autobus arrivano alla stazione di servizio di trasporto in Ohio Canton prima di iniziare a ventaglio il percorso di questa città a sud di Cleveland.

Gli autobus prodotti da El Dorado National e di proprietà della Stark Area Regional Transit Authority hanno l’aspetto di qualsiasi altro autobus. Ma collettivamente, riflettono l’avanguardia della tecnologia che può svolgere un ruolo importante nella produzione di trasporti interurbani più puliti. Invece di inquinare il carburante diesel, un quarto degli autobus governativi funziona a idrogeno. Rilasciano solo vapore acqueo innocuo.

L’idrogeno, l’elemento più abbondante nell’universo, è sempre più visto, insieme ai veicoli elettrici, come un modo per ritardare gli effetti dannosi per l’ambiente di 1,2 miliardi di veicoli sulla Terra, la maggior parte dei quali brucia benzina e gasolio. aumento. I produttori di autocarri pesanti e veicoli commerciali stanno iniziando ad adottare la tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno come via da seguire. Così sono i produttori di aeroplani, treni e autovetture.

I trasporti sono l’unico maggiore contributo degli Stati Uniti al cambiamento climatico, motivo per cui la generazione di idrogeno è considerata un modo potenzialmente importante per aiutare a ridurre le emissioni di carbonio a lungo termine.

In effetti, l’idrogeno è tutt’altro che una soluzione magica. Finora, l’idrogeno, prodotto in tutto il mondo ogni anno, principalmente per le raffinerie e la produzione di fertilizzanti, è prodotto da gas naturale e carbone. Il processo inquina l’aria e riscalda la terra anziché salvarla. In effetti, un nuovo studio condotto da ricercatori della Cornell University e della Stanford University ha scoperto che la maggior parte della produzione di idrogeno emette anidride carbonica. Ciò significa che il trasporto di carburante a idrogeno non è ancora considerato energia pulita.

Tuttavia, i sostenitori del trasporto alimentato a idrogeno affermano che, a lungo termine, la produzione di idrogeno è destinata a essere più sicura per l’ambiente. Prevedono un aumento dell’uso dell’elettricità dall’energia eolica e solare, che possono separare l’idrogeno e l’ossigeno nell’acqua. Poiché tali forme di energia rinnovabile diventano più ampiamente utilizzate, la produzione di idrogeno dovrebbe diventare un processo più pulito ed economico.

General Motors, Navistar e la società di autocarri JB Hunt hanno in programma di costruire una stazione di servizio e guidare camion a idrogeno su diverse autostrade negli Stati Uniti entro tre anni. Toyota, Kenworth e il porto di Los Angeles hanno iniziato a testare camion a idrogeno per trasportare merci dalle navi ai magazzini.

Anche Volvo Trucks, Daimler Trucks AG e altri produttori hanno annunciato partnership. Entrambe le società sperano di commercializzare la loro ricerca, risparmiare sui costi e fornire camion a emissioni zero che soddisfino le normative più severe sull’inquinamento.

In Germania, i treni a idrogeno sono entrati in servizio nel 2018, con un numero maggiore di treni in arrivo. Anche Airbus, con sede in Francia, il più grande produttore di aerei di linea del mondo, sta valutando l’idrogeno.

Sean Lister, professore di ingegneria meccanica alla Carnegie Mellon University che studia le celle a combustibile a idrogeno da quasi 20 anni, ha dichiarato:

L’idrogeno è stato a lungo una materia prima per la produzione di fertilizzanti, acciaio, petrolio, cemento e prodotti chimici. Inoltre guidiamo veicoli da molti anni. Negli Stati Uniti, circa 35.000 carrelli elevatori, ovvero circa il 4% del Paese, sono alimentati a idrogeno. Il suo utilizzo finale sulle strade per trasportare grandi volumi di merci potrebbe iniziare a sostituire gli inquinanti combustibili diesel.

Nessuno sa quando l’idrogeno diventerà diffuso o addirittura adottato. Craig Scott, responsabile della tecnologia avanzata di Toyota in Nord America, ha affermato che probabilmente sono trascorsi due anni da quando l’azienda era pronta a vendere i suoi camion a idrogeno. Costruire più stazioni di servizio è importante per un’adozione diffusa.

Kirt Conrad, CEO dell’Autorità dei trasporti di Canton dal 2009, afferma che la SARTA utilizza gli autobus nazionali per le dimostrazioni perché altri sistemi di trasporto hanno mostrato grande interesse per questa tecnologia. Il sistema di Canton, che ha acquistato i primi tre autobus a idrogeno nel 2016, ne ha aggiunti altri 11. È in costruzione anche una stazione di celle a combustibile. Due sistemi di trasporto della California a Oakland e nella contea di Riverside hanno autobus a idrogeno nelle loro flotte.

“I nostri autobus si sono dimostrati affidabili ed economici, abbattendo le barriere che hanno rallentato la diffusione della tecnologia”, ha affermato Conrad.

I test al porto di Los Angeles sono iniziati ad aprile, quando la prima di cinque cicale che utilizzavano il propulsore a idrogeno di Toyota ha iniziato a trasportare merci in un magazzino in Ontario, California, a circa 60 miglia di distanza. Il progetto pubblico-privato da 82,5 milioni di dollari alla fine avrà 10 cicale.

Il carburante a idrogeno è incluso nel piano del presidente Joe Biden per dimezzare le emissioni entro il 2030. Il disegno di legge sulle infrastrutture approvato dal Senato questa settimana include 9 miliardi di dollari per la ricerca e gli hub regionali di produzione di idrogeno per ridurre i costi di produzione di idrogeno pulito.

L’industria dei camion a lungo raggio sembra essere la soluzione migliore per l’adozione precoce dell’idrogeno. Le celle a combustibile che convertono il gas idrogeno in elettricità offrono distanze maggiori rispetto ai camion elettrici alimentati a batteria, sono più costose quando fa freddo e possono essere rifornite molto più velocemente rispetto alla ricarica delle batterie. I fautori affermano che i veicoli a idrogeno hanno un tempo di rifornimento più breve, il che dà loro un vantaggio rispetto ai veicoli elettrici utilizzati nei taxi e nei camion per le consegne che sono in uso costante.

Questo vantaggio era importante per Green Tomato Cars con sede a Londra. GreenTomatoCars utilizza veicoli Toyota Mirai con 60 celle a combustibile a idrogeno in 500 veicoli a emissioni zero per il trasporto di clienti aziendali. Il co-fondatore Johnny Goldstone ha detto che il suo autista potrebbe viaggiare per oltre 500 km in un serbatoio e fare rifornimento in tre minuti.

“Se hai bisogno di spendere 40, 50 minuti, un’ora o due ore per collegare un’auto nel bel mezzo di una giornata lavorativa, questo è inaccettabile”, ha detto Goldstone, poiché il reddito del conducente dipende dalla tariffa. campo di riso.

Finora, Green Tomato è uno dei maggiori operatori di veicoli a idrogeno, che è ancora un piccolo mercato in Europa, con circa 2.000 veicoli a celle a combustibile, camion della spazzatura e furgoni per le consegne su strada.

Negli Stati Uniti sono in funzione circa 7.500 veicoli a celle a combustibile a idrogeno, principalmente in California. Toyota, Honda e Hyundai producono automobili, che costano migliaia di dollari in più rispetto alle auto a benzina. Ci sono 45 stazioni di servizio pubbliche in California e altre sono in progetto o in costruzione.

A differenza degli autobus e degli autocarri pesanti, gli esperti affermano che il futuro delle autovetture statunitensi è principalmente alimentato a batteria anziché a idrogeno. Un veicolo completamente elettrico può viaggiare più lontano di quanto la maggior parte delle persone abbia bisogno di viaggiare con una batteria relativamente piccola.

E finora, la produzione di idrogeno sta aumentando l’inquinamento, non riducendolo. Il mondo produce circa 75 milioni di tonnellate all’anno, la maggior parte delle quali è un processo di produzione di emissioni di carbonio che prevede il reforming del vapore del gas naturale. La Cina utilizza carbone più inquinato.

Il cosiddetto idrogeno “blu” prodotto da gas naturale richiede passaggi aggiuntivi. L’anidride carbonica emessa nel processo viene inviata e immagazzinata sotto la superficie terrestre. Uno studio di Cornell e Stanford ha scoperto che la produzione di idrogeno blu emette il 20% in più di carbonio rispetto alla combustione di gas naturale o carbone con il calore.

Ecco perché i ricercatori del settore si stanno concentrando sull’elettrolisi, che utilizza l’elettricità per separare l’idrogeno e l’ossigeno nell’acqua. L’idrogeno si mescola con l’ossigeno nelle celle a combustibile dei veicoli per generare elettricità. La quantità di elettricità generata da eolico e solare sta aumentando in tutto il mondo, rendendo l’elettrolisi più pulita ed economica, ed è il direttore della tecnologia dell’idrogeno presso Kamins, che produce celle elettrolitiche e sistemi di alimentazione a celle a combustibile. disse Joe Calgnelli.

Attualmente, costruire autocarri a idrogeno per produrre carburante è più costoso che mettere su strada veicoli diesel. In California, l’idrogeno costa circa $ 13 per chilogrammo e un chilogrammo può fornire un po’ più di energia di un gallone di carburante diesel. Al contrario, il carburante diesel costa solo circa $ 3,25 per gallone negli Stati Uniti.

Ma gli esperti dicono che la disuguaglianza si chiuderà.

“Man mano che espandono la loro tecnologia per la produzione, l’idrogeno dovrebbe diminuire”, ha affermato Lister alla Carnegie Mellon University.

Le cicale diesel possono costare circa $ 150.000, a seconda di come sono equipaggiate, ma il prezzo di un camion a celle a combustibile è sconosciuto. Nikola, un produttore emergente di camion elettrici e a celle a combustibile a idrogeno, stima che riceverà circa $ 235.000 per semirimorchio a idrogeno venduto l’anno scorso.

L’elettricità pulita potrebbe eventualmente essere utilizzata per produrre e immagazzinare idrogeno negli scali ferroviari, dove locomotive e semi-carburanti possono essere tutti riforniti a zero emissioni.

Cummins prevede che l’idrogeno sarà ampiamente utilizzato negli Stati Uniti entro il 2030, accelerato dalle normative più severe sulle emissioni diesel e dai requisiti governativi per i veicoli a emissioni zero. L’Europa ha già fissato obiettivi ambiziosi per l’idrogeno verde volti ad accelerarne l’uso.

“Fa semplicemente saltare in aria il mercato e lo guida”, ha detto Kagneri. “Poi vedrai seguire altri posti come il Nord America.”

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Chrischer ha riferito da Detroit. David McHugh, scrittore di affari di AP, ha contribuito da Francoforte, Germania.

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