Toyotas Neuer Rennwagen überspringt Brennstoffzellen Und Verbrennt Nur Wasserstoff (+ Warum Dies Hilfreich Sein Könnte)

Vorteile gegenüber Wasserstoff-Verbrennungsmotoren

Anstatt einfach die Idee zu kacken, wie wir es normalerweise mit Wasserstoff tun würden, werde ich fair sein und die Vorteile diskutieren, die es gibt. Ich sage nicht, dass sie eine gute Strategie für alle, die meisten oder sogar eine signifikante Anzahl von Fahrzeugen sind (wie ich gleich erklären werde), aber für Nischenanwendungen können sie etwas Gutes in der Welt bewirken es wäre nicht fair, es zu ignorieren.

Die große Sache ist, dass die Emissionen sauberer sind als bei Benzin- oder Dieselautos. Geben Sie Wasserstoff und Sauerstoff ein und entfernen Sie theoretisch Wasser aus der Reaktion. In der Praxis ist es nicht perfekt, weil atmosphärische Luft auch viel Stickstoff enthält. Der Motor läuft heiß genug, um auch einen Teil davon zu verbrennen, was eine kleine Menge an Stickoxiden produziert, aber immer noch viel weniger als in anderen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor.

Ein weiterer Vorteil ist, dass es mit mehreren Kraftstoffen betrieben werden kann, ohne dass viel Komplexität hinzukommt. Es gibt Motoren, die sowohl mit Benzin als auch mit Wasserstoff betrieben werden, teilweise sogar mit einer Mischung aus beidem. Wenn die Wasserstoffinfrastruktur so groß ist wie in den USA (oder überhaupt nicht existiert, was überall außer in Kalifornien der Fall ist), ist die Möglichkeit, bei Engpässen oder außerhalb der Reichweite einer Wasserstofftankstelle einen anderen Kraftstoff zu verbrennen, ziemlich groß Plus, dass Sie mit Brennstoffzellen einfach nicht bekommen.

Für Autos mit einem Motor, der nur Wasserstoff verbrennt, benötigen Sie keine teuren Geräte wie Katalysatoren, die in einigen Bereichen Diebstahl anziehen. Sie müssen den Auspuff jedoch so bauen, dass er nicht durch den Wasserdampf verrostet.

Der größte Vorteil der Technologie besteht darin, dass sie dort eingesetzt werden kann, wo Menschen den Umstieg auf Elektro nicht oder nur verweigern können.

Ein großes Beispiel sind Leute, die ICE-Enthusiasten sind und sich einfach weigern, zu wechseln. Menschen, die auf ihre Art festgelegt sind, Menschen, die an einigen Rennsportarten beteiligt sind, und Menschen, die wirklich superschnell tanken und weit kommen müssen (Einsatzfahrzeuge, einige kommerzielle Fahrer) sind gute Beispiele. Sicher, es wäre besser, all das auf Elektro umzustellen, aber es ist immer noch besser, sie dazu zu bringen, Wasserstoff zu verwenden, als nur weiter Gas zu verbrennen.

In Anwendungen wie der Luftfahrt wird es einige Zeit dauern, bis Batterien die erforderliche Energiedichte aufweisen, um zu funktionieren. Die Batterien sind einfach zu schwer und zu groß und haben nicht genug Reichweite für Dinge wie Verkehrsflugzeuge und große Frachtflugzeuge. Selbst wenn es besser ist, wird der Energiebedarf, um ein Flugzeug schnell aufzuladen, um Ozeane zu überqueren, astronomisch sein. Wasserstoff statt Kerosin verbrennen zu lassen, wäre eine große Verbesserung, auch wenn es nicht perfekt ist.

(Große) Nachteile der Wasserstoffverbrennung

Das größte Problem derzeit und für die nahe Zukunft ist, woher der Wasserstoff kommt. Idealerweise würden wir Elektrolyse verwenden, um sauberen Wasserstoff (grünen Wasserstoff) herzustellen, aber das meiste davon wird mit dampfreformiertem Methan hergestellt, das ziemlich schmutzig und ineffizient ist.

Außerdem hat es die gleichen Effizienzprobleme wie Autos mit Wasserstoff-Brennstoffzellen. Egal, ob Sie es mit Brennstoffzelle betreiben oder verbrennen, es wäre viel besser, nur einen Akku aufzuladen. Hier ist ein tolles Video, das dies erklärt:

Das ist immer noch besser, als fossile Brennstoffe zu verbrennen, aber es ist teuer und verschwenderisch.

Zusätzlich zu den Effizienzproblemen von Wasserstoff-Brennstoffzellen sind Wasserstoff-Verbrennungsmotoren nur noch halb so effizient, wenn man den Wasserstoff ins Auto bringt. Dies bedeutet, dass Sie für den gleichen Wasserstofftank mit einer halben Reichweite rechnen müssen. Somit sind die Kraftstoffkosten für jeden gefahrenen Kilometer doppelt so hoch wie bei einem Brennstoffzellenfahrzeug. Schlimmer noch, Sie sollten einen Tank haben, der etwa doppelt so groß ist, um eine zufriedenstellende Reichweite zu erzielen.

Dies wird unerträglich, wenn man bedenkt, dass es etwa 85 Dollar kostet, ein Wasserstoff-Brennstoffzellenauto zu tanken, um nur etwa 300 Meilen (500 km) zu fahren. Um die gleiche Reichweite zu erzielen, zahlen Sie nur etwa 10 US-Dollar, um ein Elektrofahrzeug aufzuladen. Da das Auto mit Wasserstoffverbrennung doppelt so viel pro Meile verbrennt, sollten Sie bedenken, dass Sie etwa 170 US-Dollar bezahlen werden, um die gleichen 300 Meilen zu fahren. Autsch!

Schließlich könnten sie sich daran hindern, bessere Dinge zu tun, wenn sie zu weit verbreitet würden. Wenn, sagen wir, ein Entwicklungsland die Technologie übernimmt, weil sie billig zu bauen/zu verkaufen ist, dual mit Benzin betrieben werden kann und dann die Wasserstoffkosten senken, um die Menschen dazu zu bringen, Wasserstoff statt Benzin zu kaufen, wäre dies eine Verbesserung gegenüber dem passiert jetzt. Diese Trägheit würde jedoch bedeuten, dass das Land widerstandsfähiger gegen den Umstieg auf Elektrofahrzeuge sein wird, wenn die Kosten sinken, was sie auf lange Sicht in einer schlechteren Position bringt.

Endeffekt

Für Nischenfälle, in denen Elektro aus irgendeinem Grund (Physik, Sport, Sturheit) nicht funktioniert, ist die Wasserstoffverbrennung eine gültige Option. Es ist scheiße, und zwar schlecht, aber es ist besser als der Status Quo und sollte nicht gleich abgetan werden.

Für alles andere ist es keine gute Option. Es ist verschwenderisch, teuer und erfordert Infrastruktur.