Warum ignorieren Autohersteller Wasserstoffmotoren?

Warum konzentrieren sich Hersteller von Autos auf Elektromotoren und nicht auf Wasserstoffmotoren? erschien ursprünglich auf Quora: the place to gain and share knowledge, die die Menschen befähigen, von anderen zu lernen und besser verstehen der Welt.,

Antwort von Steve Hench, Design of Renewable Energy and Hydrogen Production Systems, auf Quora:

Wasserstoff wird ein großartiger Kraftstoff für Autos sein, und noch mehr für Langstreckentransportwagen (Traktoranhänger).

Der eigentliche Grund, warum Wasserstoff (H2) für Motoren nicht viel berücksichtigt wird, hat mit dem thermodynamischen Wirkungsgrad von Motoren gegenüber Brennstoffzellen zu tun.

1 Gallone Benzin hat einen Energiegehalt von etwa 130 Megajoule (MJ).

1 kg H2 liegt im gleichen Bereich (130-140 MJ).,

Auf den ersten Blick scheint es, dass sie ziemlich gleich sind, außer dass H2 mehrere Dollar pro kg kostet, nur um zu produzieren ($4.50, nach Angaben des National Renewable Energy Laboratory), was getan werden muss erneuerbare Energie als ursprüngliche Stromquelle, wenn wir einen wirklichen Nutzen aus der Nutzung des H2 ziehen wollen.

Ein Verbrennungsmotor (ICE), der mit Benzin (Otto-Zyklus) oder Wasserstoff betrieben wird, arbeitet jedoch mit einem thermodynamischen Wirkungsgrad von etwa 20-25%.,

Andererseits arbeitet eine Brennstoffzelle, die H2 und Sauerstoff in Strom umwandelt, um einen Elektromotor zu speisen, mit einem Wirkungsgrad von 60% oder mehr. Benzin (oder Diesel) kann nicht in einer Brennstoffzelle verwendet werden.

Wenn wir diese Fakten zusammenfassen, sehen wir, dass 1 kg H2, das in einer Brennstoffzelle zur Stromversorgung eines Elektromotors verwendet wird, 2,5 bis 3 Gallonen Benzin entspricht und für städtische Fahrbedingungen noch größer ist.

Das Ergebnis ist, dass die Kraftstoffkosten pro Meile gleich sind, wenn der Preis (an der Pumpe) für 1 kg H2 etwa dreimal so hoch ist wie der von 1 Gallone Benzin.,

Dies bedeutet auch, dass ein Fahrzeug, das einen 20-Gallonen-Gastank benötigt hätte, nur einen 7-kg-H2-Tank oder etwa 1/3 Kubikmeter Volumen bei einem relativ niedrigen Druck von 250 bar benötigt.

Viele Leute zitieren gerne den „Hindenburg-Effekt“ für die Gefahren von H2. Tatsächlich ist H2 in vielerlei Hinsicht viel sicherer als Benzin, und das Verkehrsministerium hat eine Reihe von Containern für Verbraucherfahrzeuge genehmigt. In der Tat hat Toyota sein erstes H2-angetriebenes Auto, den Mirai, in ausgewählten Gebieten der USA eingeführt.,, wo sie auch die Installation von H2-Tankstellen koordiniert haben.

Ergo, wenn Sie Argumente über Sicherheit haben, nehmen Sie es zu ihnen—sie haben ihre Hausaufgaben gemacht.

Gestern in meiner Nachbarschaft Tankstelle in Texas der Preis für bleifreies Benzin war $ 2.90 / Gallone. Der H2-Äquivalentpreis wäre $ 8.60 / kg. Wir können H2 mit Windkraftanlagen leicht produzieren und an die Pumpe bringen und diesen Preis übertreffen.

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