Uncategorized, Άρθρα, Ενημέρωση

«Οικονομία του Υδρογόνου»

Εισηγητής: Robert Zubrin

«Ναι, φίλοι μου, πιστεύω ότι μια μέρα το νερό θα το χρησιμοποιούμε ως καύσιμο αφού συντίθεται από υδρογόνο και οξυγόνο τα οποία μπορούν να αξιοποιούνται είτε κεχωρισμένως είτε και μαζί αποτελούντα μια ανεξάντλητη πηγή θερμότητας και φωτός σε μια πυκνότητα ασύγκριτα μεγαλύτερη από εκείνη του κάρβουνου. Όταν το κάρβουνο εξαντληθεί θα ζεσταινόμαστε με νερό το οποίο θα είναι το κάρβουνο του μέλλοντος»

—Ιούλιος Βερν, Η Μυστηριώδης Νήσος (1874-5)

Σημείωση ΕΛ.ΙΝ.Η.Ο: Τα ηλεκτροκίνητα αυτοκίνητα Ενεργειακών Στοιχείων Υδρογόνου μπήκαν ήδη στην Ευρωπαϊκή αγορά και ξεσηκώνουν συζητήσεις επί συζητήσεων. Σε πρόσφατη παρουσίαση του ΕΛ.ΙΝ.Η.Ο., η οποία βρίσκεται αναρτημένη στην παρούσα ιστοσελίδα, επιχειρείται μια εκλαϊκευμένη σύγκριση αυτής της τεχνολογίας με εκείνη των ηλεκτροκίνητων αυτοκινήτων με συσσωρευτές. Επειδή όμως η ιδέα της «Οικονομίας του Υδρογόνου» έχει έντονα προβληθεί, αλλά και πολιτικοποιηθεί κυρίως στις ΗΠΑ, είναι χρήσιμο, για τους φίλους του Ελληνικού Ινστιτούτου Ηλεκτροκίνητων Οχημάτων, να εντρυφήσουν στις θεμελιώδεις αρχές  του στοιχείου «Υδρογόνο» προκειμένου να αξιολογήσουν μόνοι τους, και όσο το δυνατό ορθότερα, τις όποιες δυνατότητες υφίστανται για την υλοποίηση αυτής της ιδέας, ιδίως για την ηλεκτροκίνηση των αυτοκινήτων. 

Το άρθρο που ακολουθεί δημοσιεύτηκε το 2007 από τον Robert Zubrin, μηχανικό αεροδιαστημικών πτήσεων και πρόεδρο του ερευνητικού φορέα “Pioneer Astronautics”. Παρά την όποια πρόοδο σημειώθηκε εν τω μεταξύ, κυρίως από τη βιομηχανία των ηλεκτροκίνητων αυτοκινήτων με ενεργειακά στοιχεία Υδρογόνου, οι θεμελιώδεις αρχές που αφορούν στο στοιχείο «Υδρογόνο» φυσικά και εξακολουθούν να ισχύουν.

Σχεδόν όλοι όσοι ασχολούνται με την πολιτική στις ΗΠΑ πιστεύουν ότι αντιμετωπίζουμε μια ενεργειακή κρίση και όλοι επίσης ισχυρίζονται ότι χρειαζόμαστε μια τεχνολογική λύση ή οποία να καταστήσει τη χώρα μας ενεργειακά αυτοδύναμη. Οι Αμερικανοί είμαστε, όπως τόνισε ο πρόεδρος Bush το 2006 στον εναρκτήριο λόγο του προς το έθνος, εξαρτημένοι από το πετρέλαιο και το γεγονός αυτό εμπλουτίζει και δυναμώνει ακριβώς αυτούς που επιδιώκουν τον αφανισμό μας.  Ενισχύουμε οικονομικά, έστω και εμμέσως, εκείνους οι οποίοι τρέφουν άσβεστο μίσος για τον δυτικό πολιτισμό και διαδίδουν οπισθοδρομικές ιδεολογίες που παράγουν τους στρατιώτες του Ισλάμ που αυτοκτονούν προκαλώντας καταστροφές. Έτσι οπλίζουμε, έστω και άθελά μας, ακριβώς εκείνους που θέλουν να μας σκοτώσουν. Για να διορθώσει αυτή την αυτοκτονική πολιτική η διοίκηση Bush έβαλε ένα μεγάλο στοίχημα που το αποκάλεσε «Οικονομία του Υδρογόνου» και το προώθησε τόσο με την πολιτική της όσο και με τη ρητορική της. Ο απελθών Υπουργός Ενέργειας Spencer Abraham ανάπτυξε αυτή τη θεωρία με γλώσσα που πλησιάζει τη μορφή της ραψωδίας ολόκληρο το 2002:

«Το Υδρογόνο θα κινήσει κάτι πολύ περισσότερο από τα επιβατικά και φορτηγά αυτοκίνητα τα οποία συγκεντρώνουν τώρα το ενδιαφέρον μας. Θα κινήσει πλοία, αεροπλάνα και τραίνα. Θα χρησιμοποιηθεί για να παραχθεί ηλεκτρική ενέργεια, για θέρμανση και για τη βιομηχανία μας. Προωθούμε μια μελλοντική οικονομία στην οποία το υδρογόνο θα είναι η Αμερικάνικη επιλογή για καθαρή ενέργεια – ελαστική, προσιτή, ασφαλής, εθνικώς παραγόμενη, κατάλληλη για όλες τις χρήσεις και για ολόκληρη τη χώρα….. 

Φανταστείτε ένα κόσμο ο οποίος λειτουργεί με Υδρογόνο περί το τέλος του αιώνα. Η περιβαλλοντική ρύπανση δεν θα αποτελεί πλέον πρόβλημα. Κάθε χώρα θα μπορεί να έχει όση ενέργεια χρειάζεται διαθέσιμη εντός της εθνικής της επικράτειας. Οι προσωπικές μεταφορές θα είναι φτηνές και ευκολοσυντήρητες. Οι οικονομικές, εμπορικές και διπλωματικές προσπάθειες που σήμερα διατίθενται προς την κατεύθυνση της διασφάλισης των απαιτούμενων αποθεμάτων ενέργειας και της επίλυσης των περιβαλλοντικών προβλημάτων που προκαλεί η χρήση τους θα παύσουν πλέον να απαιτούνται και  θα στραφούν σε άλλες παραγωγικές διαδικασίες. Η ζωή θα γίνει καλύτερη»

Το 2003 ο πρόεδρος Bush επιβεβαίωσε αυτές του τις αντιλήψεις εκφωνώντας μια εξειδικευμένη προεδρική ομιλία επί επιστημονικών, οικονομικών και εξωτερικής πολιτικής εξελίξεων που προέβλεπε ότι θα προκαλούσε  η εφαρμογή της «Οικονομίας του Υδρογόνου».

«Οι πηγές του Υδρογόνου είναι αστείρευτες. Όσο μεγαλύτερη ποσότητα ενός αναγκαίου αγαθού υπάρχει τόσο και φτηνότερο καθίσταται για τον καταναλωτή. Η δύναμη του Υδρογόνου είναι επίσης καθαρή περιβαλλοντικά. Τα αυτοκίνητα που θα κινούνται με Υδρογόνο θα αποβάλουν μόνο καθαρό νερό και όχι ρύπους και αέρια του θερμοκηπίου. Αλλά το μεγαλύτερο επίτευγμα της χρήσης το Υδρογόνου θα είναι το ότι θα καταστήσει αυτή τη χώρα αυτάρκη σε ενέργεια. Εάν γενικευθεί η χρήση του θα μειωθεί η ανάγκη να εισάγουμε σε ημερήσια βάση περισσότερα από 11 εκατομμύρια βαρέλια πετρελαίου περί το έτος 2040»  

Όλα αυτά ακούγονται θαυμάσια. Το Υδρογόνο πάνω από όλα είναι το «περισσότερα διαδεδομένο  στοιχείο του σύμπαντος», όπως τόνισε και ο Υπουργός Ενέργειας Ambraham. Επειδή λοιπόν υπάρχει άφθονο στη φύση, λογικά ό πρόεδρος Bush ισχυρίζεται ότι θα είναι και φτηνό. Επειδή μάλιστα το παραγόμενο υποπροϊόν από τη χρήση του θα είναι μόνο καθαρό νερό τα θέματα της μόλυνσης του περιβάλλοντος θα παύσουν πλέον να μας απασχολούν. Το Υδρογόνο είναι άφθονο, φτηνό και καθαρό. Γιατί να πρέπει λοιπόν να ψάχνουμε για κάτι άλλο;

Δυστυχώς όλα αυτά αποτελούν απλή φενάκη. Για να σοβαρευτεί σχετικά με την μελλοντική ενεργειακή της πολιτική θα πρέπει η Αμερική να ξεχάσει μια για πάντα αυτές τις απατηλές υποσχέσεις περί της «Οικονομίας του Υδρογόνου».

Οι τσαρλατάνοι της Ενέργειας

Η ιδέα του Υδρογόνου ως καυσίμου του μέλλοντος πηγαίνει πίσω στις ημέρες του Ιούλιου Βερν και μάλιστα κατά τη δεκαετία του 1930 υπήρξε προσφιλές θέμα των ιστοριών επιστημονικής φαντασίας. Με την προοπτική ευρείας ειρηνικής εφαρμογής της ατομικής ενέργειας, μετά τον δεύτερο παγκόσμιο πόλεμο, οι τεχνολόγοι ανέμεναν ότι θα υπήρχε παραγωγή άφθονης και πάμφθηνης ηλεκτρικής ενέργειας η οποία με τη σειρά της θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή φτηνού καθαρού Υδρογόνου που θα αποτελούσε το καύσιμο του μέλλοντος.

Κατά το 1970 όμως έγινε πλήρως κατανοητό ότι η παραγόμενη από ατομικούς σταθμούς ηλεκτρική  ενέργεια θα μπορούσε ίσως να ανταγωνισθεί σε κόστος τις συμβατικές μεθόδους ηλεκτροπαραγωγής αλλά κατά κανένα τρόπο δεν οδηγούσε σε μια χρυσή εποχή υπεραφθονίας και ελάχιστου κόστους ηλεκτρικής ενέργειας ώστε εν συνεχεία να τροφοδοτηθεί η μαζική παραγωγή Υδρογόνου μέσα σε ανταγωνιστικά πλαίσια.

Παρά ταύτα οι ερευνητές εξακολούθησαν να επιμένουν στην ιδέα ότι η «Οικονομία του Υδρογόνου» ήταν εφικτή και μετά την ένταση και έκταση που απέκτησε το κίνημα κατά των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα από το 1990, σε συνδυασμό με την εξάρτηση της Αμερικής από το εισαγόμενο πετρέλαιο, όλοι δοκίμαζαν να επαναφέρουν στο προσκήνιο αυτό το θέμα. Δυστυχώς η διοίκηση του προέδρου Bush όχι μόνο αποδέχθηκε αυτό το παραμύθι αλλά το έκανε σημαία και σκοπό της. Το αποτέλεσμα ήταν ότι τα τελευταία έξη χρόνια δισεκατομμύρια δολάρια δαπανήθηκαν στα εθνικά ερευνητικά εργαστήρια, στις αυτοκινητοβιομηχανίες, στις εταιρείες που κατασκευάζουν Ενεργειακά Στοιχεία και σε άλλους αποδέκτες των κυβερνητικών κονδυλίων για την επίτευξη αυτού του σκοπού χωρίς κανένα πρακτικό αποτέλεσμα.

Ακολουθώντας αυτή την ιδέα της «Νέας Ατλαντίδας» όχι μόνο δαπανήθηκαν άσκοπα τεράστια ποσά αλλά απορρίφθηκαν άλλα προγράμματα και ιδέες ως άχρηστα ενώ θα μπορούσαν να έχουν φέρει καρπούς. Έτσι η πραγματικότητα εξελίχθηκε με τρόπο που η ιδέα της «Οικονομίας του Υδρογόνου» τελικά χρησίμευσε μόνο σαν προκάλυμμά της ανικανότητας της διοίκησης να προστατεύσει τη χώρα από τους εκβιασμούς των παραγωγών ενέργειας.

Σαν αποτέλεσμα και λαμβανομένων υπόψη των ύποπτων σχέσεων που ενέπλεκαν την εξάρτηση από το εισαγόμενο πετρέλαιο με τους κατά τόπους πολέμους, κυρίως απέναντι των Ισλαμιστών τρομοκρατών, καμία ουσιαστική προσπάθεια δεν έγινε για να επιτευχθεί η περιπόθητη ενεργειακή ασφάλεια. Εάν πράγματι θέλαμε να σημειώσουμε πρόοδο προς αυτή τη ζωτική κατεύθυνση θα έπρεπε να απορρίψουμε ολοσχερώς τον «Μύθο του Υδρογόνου». Αυτός ήταν πάντοτε μια αποτυχημένη επιστημονική άποψη και εξελίχθηκε σε μια αποτυχημένη οικονομική πρόταση όπως και σε μια αποτυχημένη πολιτική.

Η πραγματικά επιστημονική άποψη για το Υδρογόνο.

Το Υδρογόνο μπορεί να καταστεί φορέας ενέργειας μόνο εάν απομονωθεί από τα άλλα στοιχεία και αντιδράσει στην ένωσή του με ένα άλλο χημικό στοιχείο όπως είναι το Οξυγόνο.  Αλλά όλο το επί του πλανήτη Υδρογόνο, εκτός εκείνου των υδρογονανθράκων, είναι ήδη οξειδωμένο και επομένως δεν υπάρχει η παραμικρή ελεύθερη ποσότητα η οποία να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο. Εάν θέλουμε να βρούμε μη οξειδωμένο ελεύθερο Υδρογόνο, σε μεγάλες ποσότητες, το μόνο μέρος στο οποίο θα πρέπει να κατευθυνθούμε είναι η επιφάνεια του Ήλιου. Μετά από τον Ήλιο το επόμενο μέρος στο οποίο θα μπορούσαμε επίσης να βρούμε τέτοιες ποσότητες ελεύθερου Υδρογόνου είναι ο πλανήτης Δίας. Ο πλανήτης αυτός όμως περιβάλλεται από πολύ ισχυρή ζώνη ραδιοακτινοβολίας, θανατηφόρα για τον άνθρωπο αλλά και για τις ηλεκτρονικές συσκευές. Επίσης το βαρυτικό πεδίο του είναι πολύ έντονο και καθιστά οποιαδήποτε προσπάθεια εξαγωγής υδρογόνου εξαιρετικά δυσχερή χωρίς μάλιστα να υπολογίσουμε και το μακρύ ταξίδι, από τη Γη στον Δία, που θα απαιτεί τουλάχιστο 2,5 χρόνια κατά τη διάρκεια των οποίων το υγρό υδρογόνο θα έχει μάλλον απωλεσθεί από εξάτμιση. Προσθέστε τώρα σε όλα αυτά το ότι κατά την  είσοδο στην Γήινη ατμόσφαιρα η υποθετική κάψουλα μεταφοράς θα αντιμετωπίσει θερμικές καταπονήσεις περίπου οκτώ φορές μεγαλύτερες από εκείνες που αντιμετωπίζει το διαστημικό λεωφορείο όταν επιστρέφει από την τροχιά του.

Έτσι, εάν ξεχάσουμε την υποθετική περίπτωση τροφοδοσίας μας με Υδρογόνο από εξωπλανητικές πηγές, ο μόνος τρόπος που απομένει για να αποκτήσουμε ελεύθερο Υδρογόνο είναι να το φτιάξουμε μόνοι μας. Το πρόβλημα όμως είναι ότι για να το φτιάξουμε χρειάζεται να δαπανήσουμε περισσότερη ενέργεια από αυτή που το παραγόμενο Υδρογόνο θα μπορεί να μας αποδώσει. Έτσι λοιπόν το Υδρογόνο ως καύσιμο δεν μπορεί να υπάρξει. Μπορεί μόνο να υπάρξει ως μέσο «μεταφοράς» ενέργειας αλλά και σαν τέτοιο, όπως θα δούμε στη συνέχεια, είναι ένα πολύ κακό μέσο μεταφοράς.

Οι υποστηρικτές του Υδρογόνου ισχυρίζονται ότι μπορούμε να παράγουμε Υδρογόνο ηλεκτρολύοντας το νερό. Ασφαλώς και μπορούμε να το κάνουμε, αλλά αυτή η μέθοδος είναι πολύ ακριβή σε βαθμό τέτοιο που σήμερα στις ΗΠΑ μόνο το 4% του παραγόμενου Υδρογόνου χρησιμοποιεί αυτή τη μέθοδο. Το υπόλοιπο παράγεται από υδρογονάνθρακες μέσω πυρολυτικής διαδικασίας του φυσικού αερίου ή ανασχηματισμού των ατμών του άνθρακα.

Καμιά μορφή παραγόμενου Υδρογόνου, ούτε κατά διάνοια δεν μπορεί να χαρακτηριστεί ως οικονομικό καύσιμο ακόμα και εάν παραχθεί από τη φτηνότερη μέθοδο του μετασχηματισμού των υδρογονανθράκων. Το συνολικό κόστος του εμπορικής ποιότητας Υδρογόνου που παραδίδεται σήμερα στους μεγάλους βιομηχανικούς πελάτες ανέρχεται σε περίπου 6 δολάρια το χιλιόγραμμο. Η υψηλότερης καθαρότητας ποιότητα υδρογόνου που παράγεται από ηλεκτρόλυση νερού για επιστημονικούς – εργαστηριακούς σκοπούς κοστίζει πολύ ακριβότερα.  Το διανεμόμενο σε κυλίνδρους υπό πίεση εμπορικής ποιότητας Υδρογόνο πωλείται προς 100 δολάρια το χιλιόγραμμο. Για σύγκριση, ένα χιλιόγραμμο Υδρογόνου περιέχει περίπου την ίδια ποσότητα ενέργειας με εκείνη ενός γαλονιού βενζίνης. Αυτό σημαίνει ότι ακόμα και εάν διατίθενται στην αγορά αυτοκίνητα που να κινούνται με Υδρογόνο και εάν επίσης υπάρχουν σταθμοί ανεφοδιασμού που να μπορούν να προσφέρουν στον καταναλωτή Υδρογόνο για τον εφοδιασμό του κανένας χρήστης, που θα έχει ελεύθερη επιλογή, δεν θα αγοράσει τέτοιο αυτοκίνητο αφού το κόστος χρήσης θα είναι μεγαλύτερο εκείνου των συμβατικών αυτοκινήτων. Το γεγονός αυτό από μόνο του αρκεί για να μας πείσει ότι η περίφημη «Οικονομία του Υδρογόνου» είναι αδύνατο να υπάρξει σε μια ελεύθερη αγορά.

Ακόμα όμως και εάν υποθέσουμε ότι υπάρχουν χρήστες που θα αποδεχθούν να θυσιάσουν την ελευθερία κίνησής τους και οι οποίοι δεν θα διστάζουν να πληρώνουν πολλαπλάσια για  το κόστος χρήσης των αυτοκινήτων τους επειδή θα πιστεύουν ότι έτσι προστατεύουν το περιβάλλον από τη ρύπανση θα πρέπει και πάλι να το ξανασκεφθούν καλά.  Το Υδρογόνο σήμερα πρακτικά παράγεται από ανασχηματισμό υδρογονανθράκων. Η χρήση του Υδρογόνου ως καυσίμου όχι μόνο δεν μειώνει τις ποσότητες των παραγομένων αερίων του θερμοκηπίου αλλά αντιθέτως τις αυξάνει

Ένα υπολογιστικό παράδειγμα αρκεί για να συνειδητοποιήσουμε αυτό το γεγονός.

Ας υποθέσουμε ότι θέλουμε να παράγουμε Υδρογόνο. Επιλέγουμε την πυρολυτική διαδικασία φυσικού αερίου που είναι η και η πλέον εμπορικά διαδεδομένη σήμερα μέθοδος. Η αντίδραση της μετατροπής είναι:

CH4 + 2H2O => CO2 + 4H2 ΔH = +59 kcal/mole (1)

Όπως φαίνεται από τη μεταβολή της ενθαλπίας, η αντίδραση είναι ενδοθερμική (θερμικής απορρόφησης) και επομένως απαιτεί εξωτερική πηγή ενέργειας για να διατηρηθεί. Αυτό επιτυγχάνεται με καύση ποσότητας μεθανίου η οποία παρέχει 205 kcal/mole σύμφωνα με την πιο κάτω εξίσωση:

CH4 + 2O2 => CO2 + 2H2O ΔH = 205 kcal/mole (2)

Ας υποθέσουμε τώρα (με αρκετή αισιοδοξία) ότι η αποδοτικότητα της ενέργειας του καυσίμου που απαιτείται για τη διατήρηση της αντίδρασης θα είναι 72 τοις εκατό. Θα χρειαστούμε επομένως 2,5 μόρια μεθανίου για κάθε 1 μόριο που θα καίγεται (ή 5 μόρια για κάθε 2 μόρια). Έτσι εάν πάρουμε 5 μονάδες της εξίσωσης (1) και τις προσθέσουμε σε δύο μονάδες της εξίσωσης (2) η συνολική εξίσωση θα είναι:

7CH4 + 4O2 + 10H2O => 7CO2 + 4H2O + 20H2 (3)

Σε ότι αφορά το προς χρήση καύσιμο, αυτό που πετύχαμε θα είναι να έχουμε χρησιμοποιήσουμε 7 μόρια Μεθανίου για να παράγουμε 20 μόρια Υδρογόνου. Έχουμε επίσης παράγει και 7 μόρια διοξειδίου του Άνθρακα, δηλαδή ακριβώς όσα θα είχαμε παράγει και εάν είχαμε χρησιμοποιήσει το Μεθάνιο απευθείας ως καύσιμο. Τα 7 μόρια του Μεθανίου που καταναλώσαμε θα μας είχανε αποδώσει 1435  kcal ενέργειας εάν είχαν χρησιμοποιηθεί απευθείας ως καύσιμο ενώ τα 20 άτομα Υδρογόνου που αποκτήσαμε, ύστερα από όλη αυτή τη διαδικασία, μπορούν να αποδώσουν μόνο 1320 kcal. Όπως αποδεικνύεται λοιπόν για την ίδια ποσότητα εκπομπών διοξειδίου του Άνθρακα έχουμε αποκομίσει λιγότερη ποσότητα ενέργειας.

Η κατάσταση όμως είναι ακόμα πολύ χειρότερη διότι πριν το Υδρογόνο μεταφερθεί οπουδήποτε προς αξιοποίηση, πρέπει ή να συμπιεσθεί ή να υγροποιηθεί. Για να υγροποιηθεί θα πρέπει να ψυχθεί τόσο ώστε  η θερμοκρασία του να κατέβει στους 20 βαθμούς πάνω από το απόλυτο μηδέν δηλαδή στους – 253 βαθμούς Κελσίου. Σ’ αυτές όμως τις θερμοκρασίες οι βασικοί νόμοι της θερμοδυναμικής κάνουν τις ψυκτικές εγκαταστάσεις ελάχιστα αποδοτικές. Το αποτέλεσμα θα είναι να ξοδεύσουμε ενέργεια ίση περίπου με το 40% εκείνης που περιέχεται στο προς ψύξη Υδρογόνο προκειμένου να το υγροποιήσουμε. Αυτό βέβαια μειώνει την διαθέσιμη ενέργεια των 20 μορίων του υδρογόνου σε 792 kcal. Πρόσθετες απώλειες θα υπάρξουν και από το γεγονός ότι το υγροποιημένο Υδρογόνο κατά τη διάρκεια της μεταφοράς του και της εκ νέου εναποθήκευσής του θα υφίσταται απώλειες από εξάτμιση.

Εναλλακτικά μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε συμπιεστή και να συμπιέσουμε το Υδρογόνο για τη μεταφορά του ως συμπιεσμένο αέριο αντί της υγροποίησής του. Η διαδικασία αυτή επιφέρει απώλειες ενέργειας ίσες περίπου με το 20%. Το πρόβλημα τώρα είναι ότι οι χαλύβδινες δεξαμενές που μπορούν με ασφάλεια να δεχτούν υψηλές πιέσεις της τάξης των 5.000 psi  έως 7000 psi (340 bar έως 476 bar) ζυγίζουν περί τις 65 φορές περισσότερο από το βάρος του Υδρογόνου που θα μεταφέρουν. Για να μεταφέρουμε λοιπόν 200 χιλιόγραμμα συμπιεσμένου Υδρογόνου του οποίου η περιεχόμενη ενέργεια ισοδυναμεί με την ενέργεια 200 γαλονιών βενζίνης χρειαζόμαστε ένα φορτηγό των 13 τόνων. Ας το σκεφτούμε λιγάκι. Χρειαζόμαστε ένα ολόκληρο μεγάλο φορτηγό προκειμένου να μεταφέρουμε καύσιμο για τον ανεφοδιασμό 20 αυτοκινήτων με ενέργεια που ισοδυναμεί με 10 γαλόνια βενζίνης για το καθένα από αυτά.

Τώρα, αντί των χαλύβδινων δεξαμενών μεταφοράς συμπιεσμένου υδρογόνου κάποιος μπορεί να προτείνει δεξαμενές νέας τεχνολογίας κατασκευασμένες από ανθρακονήματα οι οποίες ζυγίζουν μόνο 10 φορές περισσότερο από το βάρος του Υδρογόνου που θα μεταφέρουν, κάτι που βελτιώνει κατά περίπου 6 φορές τις προηγουμένως περιγραφείσες απαράδεκτες συνθήκες μεταφοράς που ισχύουν για τις χαλύβδινες δεξαμενές. Έτσι, αντί για ένα μεγάλο φορτηγό των 13 τόνων μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα μικρό φορτηγό των 2 τόνων προκειμένου και πάλι να μεταφερθούν καύσιμα για τον ανεφοδιασμό 20 αυτοκινήτων. Και αυτό όμως όχι μόνο δεν είναι οικονομικά αποδεκτό αλλά και στην πράξη δύσκολα εφαρμόσιμο λόγω του υψηλού αρχικού κόστους και των αναγκαίων τακτικών επιθεωρήσεων που απαιτούν αυτές οι δεξαμενές.

Προχωρώντας ακόμα βαθύτερα στη θεωρητική αντιμετώπιση του προβλήματος, θα μπορούσε ίσως να εφαρμοστεί ένα πανάκριβο δίκτυο σωληνώσεων μεταφοράς Υδρογόνου σε αέρια μορφή. Ακόμα και τότε όμως το Υδρογόνο, το οποίο διαχέεται πολύ εύκολα και διαθέτει μόνο το 1/3 της κατ’ όγκο περιεχόμενης ενέργειας  σε σύγκριση με το φυσικό αέριο, θα χρειαζόταν σωλήνες πολύ μεγάλης διαμέτρου και θα απαιτούσε επίσης σημαντική κατανάλωση ενέργειας προκειμένου να διατηρείται η ροή του αερίου προς την κατανάλωση. Επιπλέον τα πολύ μικρά σε διαστάσεις μόρια του Υδρογόνου έχουν την ιδιότητα  να διαφεύγουν εύκολα προκαλώντας δυσχέρειες στεγανοποίησης στο δίκτυο. Το Υδρογόνο όχι μόνο μπορεί να διαπεράσει τα κάθε είδους παρεμβύσματα αλλά μπορεί να διαφύγει ακόμα και μέσα από τη χαλύβδινη μάζα. Η τεράστια επιφάνεια του δικτύου διανομής είναι βέβαιο ότι θα προκαλούσε σημαντικές απώλειες ενέργειας από τις διαφυγές του Υδρογόνου.

Λόγω ακριβώς της ιδιότητας του Υδρογόνου να διαπερνά ακόμα και τις μεταλλικές μάζες, τις φθείρει κιόλας προκαλώντας διαβρώσεις σε σωληνώσεις, βαλβίδες, εξαρτήματα και δεξαμενές από τα οποία αποτελείται ένα οποιοδήποτε δίκτυο. Αυτό βεβαίως συνεπάγεται συνεχή εποπτεία, τακτικούς ελέγχους και αντικαταστάσεις εξαρτημάτων διότι σε αντίθετη περίπτωση το δίκτυο θα μπορούσε να μετατραπεί σε πηγή προβλημάτων ή ακόμα και καταστροφών.

Δοθέντων όλων αυτών των τεχνικών δυσκολιών η εφαρμογή ενός πρακτικού συστήματος παραγωγής Υδρογόνου σε μια κεντρική μονάδα και στη συνέχεια διανομής του στα σημεία πώλησης καθίσταται σχεδόν εξαιρετικά δύσκολη. Κατόπιν αυτού ένα εναλλακτικό σενάριο που μπορεί να εξεταστεί είναι η διανομή μεθανίου ή αντίστοιχου τύπου καυσίμων με δίκτυο σωληνώσεων ή με φορτηγά αυτοκίνητα και η επιτόπου, στα σημεία πώλησης, μετατροπή του σε Υδρογόνο. Αυτή η λύση μας απαλλάσσει από το μεγαλύτερο μέρος του κόστους μεταφοράς του αλλά αυξάνει σημαντικά το ίδιο το κόστος παραγωγής του γιατί οι μικρές μονάδες της επί τόπου μετατροπής είναι λιγότερο αποδοτικές, σε οικονομικούς όρους λειτουργίας και σε ενεργειακό ισοζύγιο, από μια μεγάλη κεντρική εγκατάσταση παραγωγής Υδρογόνου. Επίσης ένα μεγάλο ερώτημα είναι το κατά πόσο θα δεχτεί ένας σταθμός ανεφοδιασμού αυτοκινήτων να αγοράσει, εγκαταστήσει, λειτουργήσει και συντηρήσει τη δική του μονάδα μετατροπής υδρογονανθράκων σε Υδρογόνο. Σημειωτέον ότι αυτή η μονάδα θα διαθέτει ειδική αντλία ή οποία θα πρέπει να είναι αντιεκρηκτικού τύπου και να λειτουργεί σε πιέσεις της τάξης των 350 bar έως 700 bar ή να διαθέτει κρυογονικό συγκρότημα ψύξης, δηλαδή μηχανολογικό εξοπλισμό που δεν εμπνέει και μεγάλο ενθουσιασμό για την απόκτηση και τη λειτουργία του από μη εξειδικευμένους φορείς όπως είναι οι σταθμοί ανεφοδιασμού των αυτοκινήτων με καύσιμα.

Ένα τέτοιο αποκεντρωμένο σύστημα παραγωγής υδρογόνου από μικρές εγκατεσπαρμένες μονάδες θα αποτελέσει επίσης ουσιαστική εγκατάλειψη της πολυδιαφημιζόμενης σήμερα ιδέας συλλογής και υπόγειας εναποθήκευσης του παραγομένου διοξειδίου του Άνθρακα ως υποπροϊόντος μιας κεντρικής μονάδας παραγωγής Υδρογόνου.  Στο τέλος φαίνεται ότι όλη αυτή η πρόταση πάσχει από έλλειψη σοβαρότητας εάν σκεφθεί κανείς ότι το διανεμόμενο στους σταθμούς καύσιμο μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας για την κίνηση των συμβατικών αυτοκινήτων προσφέροντας υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα, μικρότερο όγκο, μικρότερο κόστος και χαμηλότερη ρύπανση από εκείνη του Υδρογόνου που θα παραχθεί.

Η ιδέα να παραχθεί Υδρογόνο, επί τόπου στους σταθμούς ανεφοδιασμού, με ηλεκτρόλυση νερού είναι εξίσου πρακτικά δυσεφάρμοστη. Για να το καταλάβουμε θα πρέπει να σκεφτούμε τα εξής: Ένα χιλιόγραμμο Υδρογόνου περιέχει περίπου την ίδια ενέργεια με εκείνη ενός  γαλονιού βενζίνης, και επομένως ο ιδιοκτήτης ενός σταθμού ανεφοδιασμού αυτοκινήτων με καύσιμα θα πρέπει να προσδοκά ίδιο κέρδος από την πώληση ενός χιλιόγραμμου υδρογόνου με εκείνο της πώλησης ενός γαλονιού βενζίνης. Μια λογική τιμή για αυτό το κέρδος θα ήταν 0,20 του δολαρίου για κάθε χιλιόγραμμο Υδρογόνου. Για να επιτευχθεί λοιπόν ένα μέσο ημερήσιο κέρδος 200 δολαρίων θα πρέπει να πουληθούν 1.000 χιλιόγραμμα Υδρογόνου. Επειδή απαιτούνται περίπου 39.000 kcal για παραγωγή με ηλεκτρόλυση, ενός χιλιόγραμμου Υδρογόνου, εάν θεωρήσουμε σαν βαθμό απόδοσης της ηλεκτρόλυσης το 0,85, για την παραγωγή των 1000 χιλιόγραμμων Υδρογόνου θα απαιτηθούν 39.000.000 kcal που ισούνται με περίπου 45.000 κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας. Με την τρέχουσα τιμή του 0,06 δολαρίου ανά κιλοβατώρα το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας θα ανέλθει σε 2.700 δολάρια ημερησίως. Εάν η συσκευή ηλεκτρόλυσης εργάζεται σε 24ωρη βάση αυτό σημαίνει ότι θα πρέπει να τροφοδοτείται με ισχύ 1900 κιλοβάτ (περίπου 1000 φορές μεγαλύτερη από τη μέση ισχύ που συνήθως απαιτεί μια συνηθισμένη οικία). Για αυτή τη μεγάλη ηλεκτρική παροχή θα απαιτηθούν βεβαίως καλώδια βαρέος τύπου και αντίστοιχος εξοπλισμός ασφάλειας όπως και μια μεγάλη ανορθωτική διάταξη για τη μετατροπή του εναλλασσόμενου ρεύματος σε συνεχές ρεύμα τροφοδοσίας της ηλεκτρολυτικής συσκευής. Οι ηλεκτρολυτικές συσκευές απαιτούν χαμηλή τάση και πολύ υψηλή ένταση ρεύματος. Στη συγκεκριμένη περίπτωση θα απαιτηθούν μερικές εκατοντάδες χιλιάδων Αμπέρ και φυσικά ή όλη ηλεκτρολυτική διάταξη των 1900 κιλοβάτ δεν είναι κάτι το φτηνό. Με τις τρέχουσες τιμές μια τέτοια μονάδα κοστίζει περίπου 10 εκατομμύρια δολάρια τα οποία για να αποπληρωθούν εντόκως σε διάρκεια 30 ετών (εάν ή συσκευή συνεχίζει να λειτουργεί επί τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα) θα απαιτείται μηνιαία εκταμίευση της τάξεως των 100.000 δολαρίων. Κανένας βέβαια δεν θα αποφάσιζε να κάνει τέτοιου είδους επένδυση αφού τα 10.000.000 δολάρια σε ομόλογα του 5% τόκου θα απέφεραν ετησίως 500.000 δολάρια δηλαδή 7 φορές το προσδοκώμενο ημερήσιο κέρδος των 200 δολαρίων χωρίς να απαιτείται εργασία και χωρίς τους επιχειρηματικούς κινδύνους.  Αλλά ακόμα δεν τελειώσαμε αφού θα πρέπει να αγορασθεί και εγκατασταθεί επίσης μια ειδική αντλία αντιεκρηκτικού τύπου που να λειτουργεί σε πιέσεις της τάξης των 700 bar ή ένα πλήρες κρυογονικό συγκρότημα ψύξης όπως και δεξαμενές υψηλής πίεσης ή δεξαμενές υγροποιημένου υδρογόνου. Τέλος, και αφού βέβαια αγορασθούν και εγκατασταθούν όλα αυτά θα έλθει και η ώρα της καταβολής των ανάλογων ασφαλίστρων.

Ευνόητο βέβαια είναι ότι η όλη αυτή ιδέα αποτελεί μια οικονομική παραδοξολογία αφού απαιτεί ημερήσια έξοδα 6.000 δολαρίων, πλέον των ασφαλίστρων, για να εισπραχθεί κέρδος 200 δολαρίων και μάλιστα υπό την αίρεση ότι θα προσέρχονται για ανεφοδιασμό κάθε ημέρα 100 έως 150  πελάτες (με ρυθμό 10 την ώρα) που θα διαθέτουν ηλεκτροκίνητα αυτοκίνητα Υδρογόνου και θα δέχονται να πληρώσουν την αυξημένη τιμή για το καύσιμο του αυτοκινήτου τους.

Τα αυτοκίνητα Υδρογόνου

Η Βασίλισσα, στο παραμύθι του Lewis Carroll «Η Αλίκη στη χώρα των θαυμάτων», κοιτάζοντας στη μαγική σφαίρα, λέει ότι πιστεύει στην ιδέα των «έξη αδύνατων πραγμάτων που θα υλοποιούνται πριν από το πρόγευμα». Αυτή η νοοτροπία θα πρέπει να πρυτανεύει και όταν συζητάει κάποιος την «Οικονομία του Υδρογόνου» αφού κανένα από τα επιμέρους θέματά της δεν μπορεί να επιλυθεί με πρακτικό και γενικώς αποδεκτό τρόπο. Παραμερίζοντας τα ζητήματα της βασικής φυσικής, το κόστος παραγωγής του Υδρογόνου και τα εμπόδια διανομής του, ας εξετάσουμε και κάποια πρακτικά προβλήματα που παρουσιάζουν τα ίδια τα αυτοκίνητα που θα κινούνται με Υδρογόνο.

Για να κινήσουμε ένα αυτοκίνητο με Υδρογόνο θα πρέπει πρώτα να το αποθηκεύσουμε στο ίδιο το αυτοκίνητο. Όπως προαναφέρθηκε αυτό μπορεί να γίνει με δύο τρόπους, είτε με τη μορφή του υγροποιημένου Υδρογόνου σε θερμοκρασία κοντά στο απόλυτο μηδέν είτε με τη μορφή του συμπιεσμένου αερίου Υδρογόνου σε πιέσεις πολύ υψηλές της τάξης των 350 bar έως 700 bar. Και στις δύο αυτές περιπτώσεις θα αντιμετωπίσουμε το πρόβλημα της χαμηλής πυκνότητας του υδρογόνου.

Για παράδειγμα για να αποθηκεύσουμε 7 χιλιόγραμμα υγροποιημένου Υδρογόνου, η ενέργεια του οποίου ισοδυναμεί περίπου με την ενέργεια 7 γαλονιών βενζίνης, θα χρειαστούμε μια θερμικά μονωμένη  δεξαμενή χωρητικότητας 98 λίτρων που αντιστοιχεί σε ποσότητα  25 γαλονιών βενζίνης. Επειδή μάλιστα το περιεχόμενο αυτής της δεξαμενής θα βρίσκεται συνεχώς σε ετοιμότητα να διαφύγει θα πρέπει να δώσουμε μεγάλη προσοχή, ιδίως στις περιπτώσεις που το αυτοκίνητο θα παραμείνει για μεγάλα χρονικά διαστήματα σε κλειστούς χώρους στάθμευσης. Υπάρχει ό κίνδυνος διαφυγής του Υδρογόνου και μετατροπής της ατμόσφαιρας του χώρου σε εκρηκτικό μίγμα αφού συγκεντρώσεις Υδρογόνου στην ατμόσφαιρα σε αναλογίες από 4 έως και 75 τοις εκατό είναι αναφλέξιμες και μάλιστα απαιτούν πολύ μικρή ενέργεια ανάφλεξης της τάξης του 1/20 της απαιτούμενης για τη βενζίνη ή το φυσικό αέριο.

Δυσκολίες υπάρχουν και στην αποθήκευση του συμπιεσμένου Υδρογόνου. Εάν η πίεση του Υδρογόνου είναι της τάξης των 700 bar τότε η δεξαμενή των 7 χιλιόγραμμων θα πρέπει να έχει χωρητικότητα 170 λίτρων δηλαδή όση απαιτείται για 42 γαλόνια βενζίνης (έξη φορές μεγαλύτερη από την αναγκαία για 7 γαλόνια βενζίνης). Επειδή όμως θα πρέπει η δεξαμενή να είναι και ανθεκτική στις υψηλές πιέσεις το σχήμα της δεν θα μπορεί να είναι ακανόνιστο αλλά σφαιρικό ή κυλινδρικό κάτι που βεβαίως θα υποχρεώσει τον κατασκευαστή να διαθέσει περισσότερο ζωτικό χώρο του αυτοκινήτου για την τοποθέτησή της. Εάν η δεξαμενή κατασκευαστεί από χάλυβα υψηλής αντοχής μπορεί τελικά να έχει βάρος μέχρι και 400 χιλιόγραμμων. Η μόνιμη μεταφορά  ενός τέτοιου βάρους φυσικά θα αυξήσει και την κατανάλωση ενέργειας κίνησης του αυτοκινήτου. Εάν, για να αποφευχθεί αυτή η δυσκολία, προτιμηθεί η χρήση ελαφρύτερης αλλά μεγαλύτερου κόστους δεξαμενής από ανθρακονήματα τότε θα πρέπει επίσης να επιλεγεί με μεγάλη προσοχή ή επί του οχήματος θέση της για να εξασφαλίζεται η μέγιστη δυνατή προστασία της από θραύση σε περίπτωση ατυχήματος.

Το Υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας ως καύσιμο σε ένα κινητήρα  εσωτερικής καύσης αλλά δεν υπάρχει κάποιο πλεονέκτημα για μια τέτοια εφαρμογή δοθέντος μάλιστα ότι η αποδοτικότητα του κινητήρα θα μειωθεί κατά 20% περίπου από εκείνης με καύσιμο τη βενζίνη. Για το λόγο αυτό όταν συζητάμε για αυτοκίνητα Υδρογόνου σχεδόν πάντα έχουμε κατά νου ηλεκτροκίνητα αυτοκίνητα που κινούνται με την ηλεκτρική ενέργεια που παράγει μια συστοιχία Ενεργειακών Στοιχείων (Fuel  Cells) η οποία τροφοδοτείται με Υδρογόνο από τη δεξαμενή του αυτοκινήτου και με Οξυγόνο από την ατμόσφαιρα.

Τα Ενεργειακά Στοιχεία (Fuel Cells) είναι ηλεκτροχημικές συσκευές που παράγουν απευθείας ηλεκτρική ενέργεια  από τη σύνθεση του Υδρογόνου με το Οξυγόνο. Θα μπορούσε κανείς να πει ότι αποτελούν ανεστραμμένες συσκευές ηλεκτρόλυσης του νερού. Αυτές είναι ελκυστικές διότι δεν διαθέτουν κινούμενα μέρη (εκτός από μικρές αντλίες ύδατος) και υπό συνθήκες κατά τις οποίες ελέγχεται πλήρως ή ποιότητα του παρεχόμενου Υδρογόνου και Οξυγόνου είναι αποδοτικές και αξιόπιστες.

Αυτές οι ιδιότητες είναι και οι λόγοι για τους οποίους η NASA χρησιμοποίησε Ενεργειακά Στοιχεία σε εφαρμογές του διαστημικού προγράμματος Apollo όπως για παράδειγμα στις μονάδες παροχής ηλεκτρικής ισχύος των θαλαμίσκων  όπως και στο διαστημικό λεωφορείο.  Αλλά, παρά αυτή την επιτυχημένη εφαρμογή για τέσσερις περίπου δεκαετίες στα διαστημικά προγράμματα και τα πολλά δισεκατομμύρια δολάρια ερευνών και ανάπτυξης που ξοδεύτηκαν όλο αυτό το διάστημα βελτιώσεων και εξειδικεύσεων, πολύ μικρή εφαρμογή βρήκαν σε χρήσεις  για προϊόντα ευρύτερης κατανάλωσης. Τρείς είναι οι κύριοι λόγοι για αυτό. Πρώτον, στις κανονικές εφαρμογές προϊόντων για συνήθεις χρήσεις ένα πρακτικό σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να διαθέτει μακροβιότητα εν αντιθέσει με τις λίγες εβδομάδες λειτουργίας που συνήθως απαιτούν οι εφαρμογές των διαστημικών πτήσεων. Δεύτερον, στην επιφάνεια του πλανήτη το Οξυγόνο που τροφοδοτεί τα Ενεργειακά Στοιχεία προέρχεται από την ατμόσφαιρα και περιέχει όχι μόνο Άζωτο (το οποίο μειώνει την αποδοτικότητα των Ενεργειακών Στοιχείων συγκρινόμενη με εκείνη της τροφοδοσίας με καθαρό Οξυγόνο) αλλά και Διοξείδιο του Άνθρακα, Μονοξείδιο του Άνθρακα και πολλούς άλλους ρυπαντές. Έστω και στη μορφή ιχνών αυτοί οι ρυπαντές προσβάλουν τους καταλύτες που χρησιμοποιούνται στα Ενεργειακά Στοιχεία και προκαλούν μόνιμες μειώσεις της αποδοτικότητάς τους που μπορούν να φτάσουν και μέχρι της παύσης της λειτουργίας τους. Τελικά μπορεί κανείς να πει ότι τα Ενεργειακά Στοιχεία αποδεικνύονται ακριβά. Για την NASA βέβαια με τους προϋπολογισμούς των εκατοντάδων εκατομμυρίων δολαρίων της κάθε εκτόξευσης κάνει μικρή μόνο διαφορά εάν ένα σύστημα παροχής ισχύος 10 Κιλοβάτ κοστίζει 100.000 δολάρια ή ένα εκατομμύριο δολάρια ή ακόμα και δέκα εκατομμύρια δολάρια. Για τις συνήθεις όμως εφαρμογές το κόστος αποτελεί ασφαλώς βασικό κριτήριο επιλογής.

Υπάρχουν πολλών τύπων Ενεργειακά Στοιχεία, περιλαμβανομένων των αλκαλικών, του φωσφορικού οξέος, του ανθρακικού άλατος και άλλων ακόμα ειδών, αλλά για την εφαρμογή της ηλεκτροκίνησης των αυτοκινήτων το είδος που, επί του παρόντος, αποδεικνύεται κατάλληλο και εφαρμόζεται είναι του τύπου της μεμβράνης εναλλαγής πρωτονίων (PEMFC). Αυτός ό τύπος Ενεργειακών Στοιχείων χρησιμοποιείται σε όλες τις εφαρμογές της ηλεκτροκίνησης οχημάτων και κυρίως παράγεται από την Καναδική εταιρεία Ballard που εδρεύει στο  Vancouver  της Βρετανικής Κολομβίας ή οποία και καλύπτει σχεδόν το 80% της παγκόσμιας παραγωγής τους.

Τα Ενεργειακά Στοιχεία τύπου PEMFC χρησιμοποιούν καταλύτη πλατίνας ό οποίος είναι πολύ ακριβός και παρά τις προσπάθειες αξίας πολλών εκατομμυρίων δολαρίων σε έρευνα και ανάπτυξη προκειμένου να μειωθεί αυτό το κόστος κατέστη αδύνατο μέχρι τώρα (2007) να ξεπεραστεί το κατώφλι των 7.000 δολαρίων ανά κιλοβάτ.

Αυτό όμως δεν είναι το μόνο μειονέκτημα. Η λειτουργία των Ενεργειακών Στοιχείων, σε συνήθεις αστικές κυκλοφοριακές συνθήκες στις οποίες η ατμόσφαιρα περιέχει πολλά στοιχεία που τελικά μειώνουν την αποδοτικότητά τους, όπως διοξείδιο του Θείου, διοξείδιο του Αζώτου, μονοξείδιο του Άνθρακα, Υδρόθειο και Αμμωνία μπορεί να επιδρά μειωτικά για τον κύκλο ζωής τους, σε βαθμό τέτοιο, ώστε τελικά η διάρκειά της να γίνεται μικρότερη ακόμα και από το 20% εκείνης ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης τύπου ντίζελ.

Βεβαίως είναι πιθανή η μελλοντική μείωση του κόστους των Ενεργειακών Στοιχείων τύπου PEMFC όπως και η αξιοποίηση άλλων τύπων Ενεργειακών Στοιχείων χαμηλότερου κόστους στην ηλεκτροκίνηση των αυτοκινήτων αλλά αυτό μένει να το δούμε στο μέλλον και πάντως τέτοιες εξελίξεις σε τίποτα δεν θα ακυρώσουν τα βασικά μειονεκτήματα της ιδέας χρήσης του Υδρογόνου ως καυσίμου, για τα οποία έγινε εκτενής αναφορά ανωτέρω, όπως βέβαια και δεν θα βελτιώσουν σημαντικά τη χαμηλή ενεργειακή αποδοτικότητα των ηλεκτροκίνητων αυτοκινήτων με Ενεργειακά Στοιχεία.

Πράγματι, πέρα από τις προαναφερθείσες δυσκολίες, αυτά τα ηλεκτροκίνητα αυτοκίνητα δεν μπορούν να προσφέρουν καλύτερη ενεργειακή απόδοση από εκείνης των συμβατικών αυτοκινήτων. Με τον όρο της ενεργειακής απόδοσης  προσδιορίζουμε τα ποσοστά της ενέργειας τα οποία μεταβάλλονται σε πραγματικό μηχανικό έργο κίνησης του αυτοκινήτου σε σύγκριση με τη συνολική ενέργεια που καταναλώνουμε για την επίτευξή του. Η πραγματική απόδοση των Ενεργειακών Στοιχείων τύπου PFMFC είναι ίση με 38% περίπου. Εάν σε υπολογίσουμε επίσης ότι ο συντελεστής των ηλεκτρονικών διατάξεων που τα υποστηρίζουν είναι ίσος με 92% και ο συντελεστής απόδοσης του ηλεκτρικού κινητήρα είναι κοντά στο 85%, τελικά θα έχουμε ένα συνολικό συντελεστή απόδοσης περίπου ίσου προς 30% όταν οι σύγχρονοι κινητήρες ντίζελ εργάζονται με συντελεστή απόδοσης περί τα 42%. Αυτό το δεδομένο θα αποδειχτεί καθοριστικό για το μέλλον αυτής της τεχνολογίας.

————————————————————————————————————————————–

Σημείωση: Στη δεύτερη ενότητα του άρθρου του ο Robert Zubrin προτείνει την εγκατάλειψη κάθε ιδέας περί δημιουργίας της «Οικονομίας του Υδρογόνου» στις Η.Π.Α. και αντί αυτής την εφαρμογή ολοκληρωμένου προγράμματος αξιοποίησης εναλλακτικών καυσίμων όπως είναι η Αιθανόλη και η Μεθανόλη  

 

 

Previous ArticleNext Article

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Αρέσει σε %d bloggers: