מקור:afdc.energy.gov
מימן (H2) הוא דלק חלופי שניתן להפיק ממשאבים ביתיים מגוונים. למרות ששוק המימן כדלק לתחבורה נמצא בחיתוליו, הממשלה והתעשייה פועלות לייצור והפצה של מימן נקי, חסכוני ובטוח לשימוש נרחב בכלי רכב חשמליים של תאי דלק (FCEVs). FCEVs קלים זמינים כעת בכמויות מוגבלות לשוק הצרכנים באזורים מקומיים ומסביב לעולם. השוק מתפתח גם עבור אוטובוסים, ציוד לטיפול בחומרים (כגון מלגזות), ציוד תומך קרקע, משאיות בינוניות וכבדות, כלי שיט ימיים ויישומים נייחים. למידע נוסף, ראה מאפייני דלק ומרכז המשאבים לניתוח מימן.
מימן נמצא בשפע בסביבה שלנו. זה מאוחסן במים (H2O), פחמימנים (כגון מתאן, CH4) וחומרים אורגניים אחרים. אתגר אחד של שימוש במימן כדלק הוא הפקתו ביעילות מהתרכובות הללו.
נכון לעכשיו, רפורמת קיטור - שילוב של קיטור בטמפרטורה גבוהה עם גז טבעי להפקת מימן - מהווה את רוב המימן המיוצר בארצות הברית. ניתן להפיק מימן ממים גם באמצעות אלקטרוליזה. זה אינטנסיבי יותר באנרגיה אך ניתן לעשות זאת באמצעות אנרגיה מתחדשת, כגון רוח או שמש, והימנעות מפליטות מזיקות הקשורות לסוגים אחרים של ייצור אנרגיה.
כמעט כל המימן המיוצר בארצות הברית מדי שנה משמש לזיקוק נפט, טיפול במתכות, ייצור דשן ועיבוד מזון.
למרות שייצור מימן עשוי ליצור פליטות המשפיעות על איכות האוויר, בהתאם למקור, FCEV הפועל על מימן פולט רק אדי מים ואוויר חם כפליטה ונחשב לרכב אפס פליטה. מאמצי מחקר ופיתוח גדולים מכוונים להפוך את כלי הרכב הללו והתשתית שלהם למעשיים לשימוש נרחב. זה הוביל להפצת רכבי ייצור קלים לצרכנים קמעונאיים, כמו גם להטמעה ראשונית של אוטובוסים ומשאיות בינוניים וכבדים בקליפורניה וזמינות צי במדינות צפון-מזרח.
למד עוד על מימן ותאי דלק מהמשרד לטכנולוגיות מימן ותאי דלק.
מימן כדלק חלופי
מימן נחשב לדלק חלופי על פי חוק מדיניות האנרגיה משנת 1992. העניין במימן כדלק תחבורה חלופי נובע מיכולתו להניע תאי דלק בכלי רכב אפס פליטות, מהפוטנציאל שלו לייצור מקומי ומזמן המילוי המהיר של תא הדלק. ויעילות גבוהה. למעשה, תא דלק יחד עם מנוע חשמלי יעיל פי שניים עד שלושה ממנוע בעירה פנימית הפועל על בנזין. מימן יכול לשמש גם כדלק למנועי בעירה פנימית. עם זאת, בניגוד ל-FCEV, אלה מייצרים פליטת צינור מוצא והם פחות יעילים. למידע נוסף על תאי דלק.
האנרגיה ב-2.2 פאונד (1 קילוגרם) של גז מימן זהה בערך לאנרגיה ב-1 ליטר (6.2 פאונד, 2.8 קילוגרם) של בנזין. מכיוון שלמימן יש צפיפות אנרגיה נפחית נמוכה, הוא מאוחסן על גבי רכב כגז דחוס כדי להשיג את טווח הנסיעה של כלי רכב רגילים. רוב היישומים הנוכחיים משתמשים במיכלי לחץ גבוה המסוגלים לאחסן מימן ב-5,000 או 10,000 פאונד לאינץ' רבוע (psi). לדוגמה, ל-FCEVs בייצור על ידי יצרני רכב וזמינים בסוכנויות יש 10,000 psi מיכלים. מתקנים קמעונאיים, הממוקמים לרוב בתחנות דלק, יכולים למלא את המיכלים הללו תוך כ-5 דקות. אוטובוסים חשמליים של תאי דלק משתמשים כרגע ב-5,000 psi שלוקח 10-15 דקות למילוי. דרכים אחרות לאחסון מימן נמצאות בפיתוח, כולל התקשרות מימן כימית עם חומר כמו מתכת הידריד או חומרים סופגים בטמפרטורה נמוכה. למידע נוסף על אחסון מימן.
נתונים מתחנות תדלוק מימן קמעונאיות, שנאספו ונותחו על ידי המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת, מראים שהזמן הממוצע בתדלוק FCEV הוא פחות מ-4 דקות.
קליפורניה מובילה את האומה בבניית תחנות תדלוק מימן עבור FCEVs. נכון לאמצע-2021, 47 תחנות מימן קמעונאיות היו פתוחות לציבור בקליפורניה, כמו גם אחת בהוואי, ועוד 55 היו בשלבי בנייה או תכנון שונים בקליפורניה. תחנות אלו משרתות יותר מ-8,000 FCEVs. קליפורניה ממשיכה לספק מימון לבניית תשתית מימן באמצעות תוכנית התחבורה הנקייה שלה. ועדת האנרגיה של קליפורניה מוסמכת להקצות עד 20 מיליון דולר לשנה עד 2023 ומשקיעה ב-100 תחנות ציבוריות ראשוניות כדי לתמוך ולעודד כלי רכב אפס פליטות אלה. בנוסף, מתוכננות 14 תחנות קמעונאיות למדינות הצפון-מזרחיות, כאשר חלק מהן כבר משרתות לקוחות צי.
יצרני רכבים מציעים רק רכבי FCEV לצרכנים המתגוררים באזורים שבהם קיימות תחנות מימן. תחנות שאינן קמעונאיות בקליפורניה וברחבי המדינה גם ממשיכות לשרת ציי FCEV, כולל אוטובוסים. מרכזי הפצה מרובים משתמשים במימן כדי לתדלק כלי רכב לטיפול בחומרים בפעילותם הרגילה. כמו כן, פורסמו מספר הודעות בנוגע לייצור כלי רכב כבדים, כגון משאיות קו הובלה, שידרשו תחנות תדלוק בעלות קיבולת גבוהה בהרבה מתחנות קלות קיימות. מצא תחנות תדלוק מימן ברחבי ארצות הברית.
