Celule de combustibil


Distribuiți acest articol cu ​​prietenii dvs.:

Dezvoltarea durabilă: cercetarea în domeniul energiei curate pentru legături pe termen lung

de către Yves Martin, The Argus of the Automobile, 6.2.2003

Ce va reuși petrolul în inima mașinilor noastre? În cazul în care mai multe sisteme sunt în rânduri, nici unul nu poate reuși, atât de dificilă este provocarea.

Problema transportului

Deveniți un instrument indispensabil, transportul este urmărit de inamicul său nr. 1, poluare. Într-adevăr, producția tot mai mare de dioxid de carbon (C02), responsabilă de efectul de seră care cauzează încălzirea globală, a devenit o problemă de mediu majoră. Acesta este motivul pentru care un număr mare de țări industriale - cu excepția Statelor Unite - au semnat în 1997, acordul de la Kyoto, în care se angajează să își reducă producția de C02.

După această convenție, autoritățile europene au introdus standarde anti-poluare draconice pentru mașini.

Cu toate acestea, limitarea emisiilor poluante provenite de la autovehicule nu este un scop în sine. În plus, așa cum subliniază Pierre Zerlauth, coordonator tehnic la provocarea Michelin, "poluanții locali (notează la nivelul mașinii în sine) sunt mai bine controlați". Poluarea generată de lanțul de producție - de la depozitare la distribuția energiei utilizate în mașină - trebuie, de asemenea, luată în considerare. Acest lucru se numește un echilibru energetic global, adică de la poluarea "de la bine la roată".

"De la fântână până la roată"

Studiile au fost efectuate pe diferite surse de energie pentru a determina cele mai benefice în reducerea emisiilor de C02.

Printre acestea se numără GPL (gaz petrolier lichefiat), NGV (gaz natural pentru vehicule), electricitate, hidrogen (utilizat fie ca combustibil, fie într-o celulă de combustie).

Cu toate acestea, după cum subliniază Philippe Pinchon, director al centrului de rezultate pentru motorină și energie al IFP (Institutul Francez al Petrolului): "Când vorbim despre echilibrul energetic, trebuie să ținem cont de patru factori: efectul de seră , eficiența energetică, costul și disponibilitatea energiei. "

Aici devine complicat! Luați, de exemplu, motorul electric: cel mai ecologic. În funcție de modul în care este produsă electricitatea, echilibrul ecologic poate fi dezastruos. De exemplu, un produs în Germania, după centralele termice pe cărbune, un sold negativ cu o producție de grame C02 460 per kilowatt oră, care este aproximativ media europeană. În schimb, energia electrică produsă de centralele nucleare franceze emite doar 100 g / kWh. Recordul cel mai dezastruos este cel al Greciei, în cazul în care producția de energie electrică generează aproximativ 900 g / kWh C02.

Urmând acest raționament, ne dăm seama că utilizarea unei celule de combustibil nu este la fel de ecologică ca aceea.

Într-adevăr, există două metode de producere a hidrogenului, baza de combustibil a unei celule de combustibil: fie este generată în vehicul, printr-un reformator (dispozitiv care extrage hidrogen din hidrocarburi), fie provine din plante și apoi distribuită ca combustibil convențional (sub formă gazoasă sau lichidă). În timp ce prima soluție reduce producția de C02, ea emite mulți poluanți nocivi în mediul înconjurător datorită lipsei unei stăpâniri complete a reformării. Acesta este motivul pentru care este mai bine să se producă hidrogen într-o centrală electrică unde procesul este mai bine controlat, dar în acest caz problema (insolvabil?) De distribuție și stocare a hidrogenului apare.

Referindu-se la tabelul de emisii C02 de mai jos, rețineți acest lucru utilizarea hidrogenului lichid nu oferă niciun interes.

Într-adevăr, energia necesară pentru lichefierea gazului este importantă și crește producția 50% CO2 a acestei industrii. Prin urmare, avantajul constă în utilizarea hidrogenului comprimat. Încă o dată, în funcție de țară și de sursa de extracție, bilanțul variază de la o extremitate la alta. astfel,cel mai bun rezultat este obținut atunci când hidrogenul este produs din gaze naturale utilizând electricitatea din centralele nucleare franceze. Cu toate acestea, această soluție are dezavantajul unui preț sume exorbitante la EUR 24 29 la gigajoule (contra 7 EUR / GJ pentru producția și distribuția de premium 95 fără plumb și 98 și 6 EUR / GJ pentru motorină și 13 EUR / GJ pentru GPL).

Soluția este de a combina mai multe soluții pentru a obține un beneficiu maxim din aceste canale.

Astfel, masina care oferă cel mai bun raport între cost, poluare și eficiență trebuie să adopte un motor diesel hibrid și un motor electric cu o baterie de capacitate mare (capabilă să stocheze o mulțime de energie) și echipat cu o baterie. combustibil combinat alimentat cu hidrogen comprimat. Singura masina hibrid comercializata in Franta (nota: la un pret inca foarte mare), Toyota Prius este inca foarte departe de aceasta rafinament.

Tabel comparativ al tehnologiilor de transport (click pentru mărire)


diesel; Diesel FT Diesel Fischer-Tropsch (diesel sintetic); DME dimetil eter (combustibil sintetic); EMVH esteri metilici ai uleiurilor vegetale: benzină; ETBE eter terțiar butilic (din fermentația zahărului din sfeclă sau a porumbului și a uleiului); Etanol EtOH; gaz natural; GPL; Combustibil H2; Tableta H2; Lichid H2; metanol MeOH; benzină

Creșterea deranjantă a C02

Timp de un secol, efectul de seră a avut tendința să se înrăutățească, provocând o creștere generală a temperaturilor, prin creșterea dioxidului de carbon (C02) conținut în atmosferă. Numai acest gaz este responsabil pentru jumătate din acest fenomen.

Concentrația C02 este astăzi cu un sfert mai mare decât în ​​secolul trecut. Un nivel de poluare nu a atins niciodată în ultimii ani în timpul 600 000.



Acest dioxid de carbon provine în principal din utilizarea combustibililor fosili (cărbune, combustibil, gaze naturale) în diferite sectoare de activitate: industrie, energie și transport. Acestea reprezintă mai mult de un sfert din emisiile C02 în țările industrializate, iar această proporție continuă să crească. Numeroasele perspective stabilite de Agenția Internațională pentru Energie (IEA) prevăd o creștere bruscă a emisiilor totale de C02 în următorul deceniu: între 31% și 42% ...

Din Rio până la Kyoto, o evoluție lentă

În iunie 1992, la Rio de Janeiro, țările 178 50 și companii internaționale angajat la dezvoltarea durabilă, și a semnat un acord pentru stabilizarea concentrațiilor de gaze cu efect de seră din toate sursele de generare (plan internațional de acțiune numită Agenda 21). Această convenție-cadru a recomandat apoi țărilor dezvoltate să-și reducă nivelul emisiilor la nivelul emisiilor 1990.

Trei ani mai târziu, la Berlin, statele au demarat un nou proces care a dus la reducerea emisiilor C02. Un protocol a fost adoptat în decembrie 1997 la sfârșitul conferinței de la Kyoto. Numai Statele Unite nu au semnat-o.

Uniunea Europeană sa angajat să-și reducă producția 8% de CO2 de către 2010. Această scădere va fi defalcată în funcție de nivelurile de emisii înregistrate în 1990 în diferitele țări membre, de nevoile lor de dezvoltare și de datele demografice ale acestora. Astfel, ținta pentru Germania este o scădere a numărului de 21, cel al Greciei, o creștere limitată la 25% și cea a Franței, egalitate.

Parcul auto reprezintă aproximativ 12% din producția totală de CO2 a continentului de origine umană și 2% în întreaga lume. În 1995, un nou automobil european a emis 165 g / km, față de 191 g / km pentru un japonez și 260 g / km pentru un american.

În iulie 1998, Asociația Producătorilor Europeni de Automobile (ACEA) și-a luat angajamentul față de Comisia Europeană. Aceasta include un scop dublu. Inițial, Asociația se angajează să producă mașini pentru piața europeană a căror emisii nu va depăși CO2 120 g / km 2012 (un consumator mediu la km 4,9 100). Apoi sa angajat la un lagăr de mijloc pentru mașinile vândute în 2008, cu un nivel mediu de emisie CO2 de 140 g / km, un consum mediu de 5.7 la 100 km.

Aflați mai multe despre celulele de combustibil

- Articolul comparativ al lui Sciences et Avenir
- Studiul privind cogenerarea cu o celulă de combustibil


Facebook Comentarii

Lasă un comentariu

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate *