Comprender as estacións de repostaxe de hidróxeno: unha guía completa

O combustible de hidróxeno converteuse nun substituto aceptable a medida que o mundo está en transición cara a fontes de enerxía máis limpas. Este artigo fala sobre as estacións de repostaxe de hidróxeno, os desafíos aos que se enfrontan e os seus probables usos para o transporte.

Que é unha estación de reabastecemento de hidróxeno?

As pilas de combustible para coches eléctricos poden recibir combustible de hidróxeno de sitios específicos chamados estacións de reabastecemento de hidróxeno (HRS). Aínda que están deseñadas para manexar hidróxeno, un gas que require precaucións de seguridade específicas e maquinaria especial, estas estacións son esteticamente similares ás estacións de servizo normais.

Un sistema de fabricación ou subministración de hidróxeno, tanques de refrixeración e almacenamento e dispensadores son as tres partes principais dunha estación de repostaxe de hidróxeno. O hidróxeno pode subministrarse ás instalacións mediante tubaxes ou remolques tubulares, ou pode producirse in situ mediante reformado de metano con vapor ou electrólise.

Compoñentes clave dunha estación de reabastecemento de hidróxeno:

l Equipamento para a fabricación ou o transporte de hidróxeno a buques

unidades de compresión para aumentar a presión dos tanques de hidróxeno que almacenan hidróxeno a presión extremadamente alta

l Dispensadores con boquillas especiais FCEV

funcións de seguridade como a detección de fugas e o apagado en caso de emerxencia

Cal é o maior problema co combustible de hidróxeno?

Equipamento para a fabricación ou o transporte de hidróxeno a recipientes, unidades de compresión para aumentar a presión dos tanques de hidróxeno que almacenan hidróxeno a presión extremadamente alta.ddispensadores con boquillas especiais FCEV con funcións de seguridade como a detección de fugas e o apagado en caso de emerxencia.O custo de produción e a eficiencia enerxética son os principais problemas aos que se enfronta o combustible de hidróxeno. Hoxe en día, a reforma de metano con vapor, que emprega gas natural e produce emisións de carbono, utilízase para producir a maior parte do hidróxeno. Aínda que o "hidróxeno verde" producido por electrólise con enerxía renovable é máis limpo, o custo segue sendo moito maior.

Estes son desafíos aínda máis importantes: O transporte e o almacenamento: debido a que o hidróxeno posúe unha pequena cantidade de enerxía para o seu volume, só se pode compactar ou arrefriar a altas presións atmosféricas, o que causa complexidade e custos.

Mellora das instalacións: custa moitos recursos construír un gran número de estacións de repostaxe.

Perda de enerxía: Debido ás perdas de enerxía durante a produción, redución e intercambio, as pilas de combustible feitas de hidróxeno teñen un rendemento "do pozo á roda" menor que os coches eléctricos equipados con baterías.

A pesar destas dificultades, o apoio gobernamental e a investigación en curso están a impulsar desenvolvementos tecnolóxicos que poderían aumentar a viabilidade económica do hidróxeno.

É mellor o combustible de hidróxeno que a electricidade?

A elección entre os coches eléctricos de batería (BEV) e os coches alimentados por pilas de combustible de hidróxeno é difícil porque, dependendo do problema de uso, cada tipo de tecnoloxía ofrece vantaxes específicas.

Os coches eléctricos con baterías son máis útiles para o transporte diario e o uso nas cidades, mentres que os coches de hidróxeno funcionan ben para aplicacións que requiren longas distancias e recarga rápida, como autobuses e camións.

Cantas estacións de repostaxe de hidróxeno hai no mundo?

Máis de 1.000 estacións de repostaxe de hidróxeno estaban operativas en todo o mundo en 2026 e prevese un gran crecemento nos anos seguintes. Hai varias áreas específicas onde oestación de reabastecemento de hidróxenoétrasladado:

Con máis de ficinco centosestacións, Asia apodérase do mercado, formada principalmente polos países de Corea do Sur (máis de 100 estacións) e Xapón (máis de 160 estacións). A de Chinamercadoestá a medrar rapidamente porque o goberno ten obxectivos ambiciosos.

Con case 100 estacións, Alemaña está por diante de Europa, con arredor de dúascentas estacións. Para 2030, a Unión Europea prevé aumentar as estacións a miles.

Máis de 80 estacións teñen puntos de venda en América do Norte, principalmente desde California, e algunhas máis no Canadá e na rexión nordeste dos Estados Unidos.

Coas proxeccións que suxiren que pode haber máis de 5.000 estacións en todo o mundo para 2030, os estados de todas partes puxeron sobre a mesa políticas deseñadas para fomentar a construción de estacións de hidróxeno.

Por que é mellor o hidróxeno que a gasolina?

En comparación cos combustibles tradicionais feitos a partir do petróleo, o combustible de hidróxeno ten moitas vantaxes diferentes:

Cero contaminación atmosférica: as pilas de combustible alimentadas por hidróxeno evitan as emisións nocivas dos tubos de escape que alimentan a contaminación atmosférica e o aumento das temperaturas ao producir só vapor de auga como efecto secundario.

Demanda de enerxía verde: pódese crear un ciclo de enerxía limpa xerando hidróxeno utilizando fontes naturais como a enerxía solar e eólica.

Seguridade enerxética: a fabricación nacional de hidróxeno a partir de diversas fontes reduce a dependencia do petróleo estranxeiro.

Unha maior eficiencia: en comparación cos vehículos propulsados ​​por motores que queiman gasolina, os vehículos de pila de combustible son aproximadamente entre dúas e tres veces máis eficientes.

Funcionamento silencioso: debido a que os coches de hidróxeno funcionan de forma eficiente, reducen a contaminación acústica nas cidades.

Os beneficios ecolóxicos do hidróxeno convérteno nunha opción atractiva para substituír o combustible na transición cara a un transporte máis limpo; porén, aínda existen problemas de fabricación e transporte.

Canto tempo leva construír unha estación de reabastecemento de hidróxeno?

O prazo de construción dunha estación de repostaxe de hidróxeno depende en gran medida de varios factores, como as dimensións da estación, o lugar de operación, as normas de permisos e se o hidróxeno se subministra ou se fabrica in situ.

Para menos estacións con compoñentes prefabricados e deseños reducidos, os cronogramas típicos son de seis a doce meses.

Para estacións máis grandes e complexas con instalacións de fabricación in situ, leva de 12 a 24 meses.

Os seguintes factores son factores importantes que afectan o tempo de construción: a elección dun sitio e a planificación

Aprobacións e permisos necesarios

Atopar e subministrar equipamento

Construción e configuración

Configuración e avaliacións de seguridade

O despregamento de centrais de hidróxeno é agora máis eficaz grazas aos novos avances nos deseños de estacións modulares que comprimiron os prazos de deseño.

Canta electricidade se obtén a partir de 1 kg de hidróxeno?

O rendemento do sistema de pila de combustible depende da cantidade de electricidade que se pode xerar usando un quilogramo de hidróxeno. Nas aplicacións cotiás:

Un quilogramo de hidróxeno pode alimentar un vehículo típico con pila de combustible durante uns 60 ou 70 millas.

Un quilogramo de hidróxeno ten case 33,6 kWh de enerxía.

Un quilogramo de hidróxeno podería xerar uns 15-20 kWh de electricidade que se pode utilizar unha vez que se teña en conta a fiabilidade das pilas de combustible (normalmente entre o 40 e o 60 %).

Para poñer isto en contexto, un fogar estadounidense normal usa case trinta kWh de electricidade ao día, o que indica que, se se converten con éxito, 2 kg de hidróxeno poderían alimentar unha vivenda durante un día.

Eficiencia de conversión de enerxía:

Os vehículos impulsados ​​por pilas de combustible de hidróxeno xeralmente teñen unha efectividade «do pozo á roda» de entre o 25 e o 35 %, mentres que os coches eléctricos de batería adoitan ter un rendemento do 70 ao 90 %. A perda de enerxía na fabricación de hidróxeno, a descompresión, o transporte e a conversión da pila de combustible son as principais causas desta diferenza.