Enerhiya
Maaaring Maging Kinabukasan ng Transportasyon ang mga Sasakyang Hydrogen – Mayroon Bang mga Alalahanin sa Kaligtasan?
Idagdag ang Securities.io sa mga gusto mong mapagkunan sa Google
Ang mga sasakyang gumagamit ng hydrogen fuel cell ay isa sa mga alternatibo sa karaniwang sasakyang de-gasolina. Bagaman matagal nang pinag-aaralan at ibinebenta ang teknolohiyang ito, hindi pa tiyak ang magiging lawak ng paggamit nito. Mahalaga ang gastos, imprastraktura, at kaligtasan sa pag-unlad ng merkado.
Sa pagitan ng 2022 at 2023, ang taunang benta ng mga sasakyang may hydrogen fuel cell na iniulat sa pinagkunan ay bumaba mula 20,704 tungo sa 14,451. Mga benta ito sa isang taon, hindi kabuuang bilang ng sasakyang nasa operasyon. Hindi sapat ang isang taong pagbaba upang matukoy ang pangmatagalang takbo ng merkado. Tatalakayin dito ang mga benepisyo at usapin sa kaligtasan.
Ang Kakaiba ng mga Sasakyang Hydrogen
Ang fuel cell electric vehicle o FCEV ay gumagawa ng kuryente sa sasakyan mula sa hydrogen at oxygen. Karaniwan itong may maliit ding baterya para sa enerhiyang nababawi sa pagpreno at para sa suporta sa pagtakbo. Tubig ang pangunahing inilalabas ng fuel cell, ngunit ang kabuuang emisyon ay nakadepende sa paggawa at paghahatid ng hydrogen.
Isang bentahe ang mabilis na pagkarga ng hydrogen sa angkop na istasyon. Gayunman, ang oras ng pagkarga at distansiyang kayang takbuhin ay nakadepende sa sasakyan, istasyon, kondisyon ng paggamit, at temperatura. Hindi tama na sabihing walang epekto ang malamig na panahon o hindi mahalaga ang imprastraktura.
Maaaring gamitin ang hydrogen upang mag-imbak at maghatid ng enerhiya mula sa mga nababagong pinagkukunan. Ngunit may pagkawala ng enerhiya sa paggawa, pagsiksik, transportasyon, at muling paglikha ng kuryente. Ang gastos at kahusayan nito ay nakadepende sa aplikasyon.
Habang ang mga benepisyo ay nakikita ng lahat, may ilang pag-aaral na tumutukoy din sa panganib at potensyal na pinsala nito. Tatalakayin natin ngayon ang isang kaso kung saan isang koponan mula sa TU Graz ay nagsuri ng panganib at potensyal na pinsala ng mga sasakyang hydrogen sa mga lagusan. Ang pag-aaral ay nagbigay din ng ilang rekomendasyon.
Ang Panganib at Potensyal na Pinsala ng mga Sasakyang Hydrogen: Paano Bawasan ang mga Panganib
Sa proyektong HyTRA, sinuri ng Graz University of Technology ang mga posibleng insidenteng may kinalaman sa sasakyang hydrogen sa lagusan. Tiningnan nito ang panganib sa mga tao at istruktura at nagmungkahi ng mga paraan upang mabawasan ang pinsala.
Tinataya ng mga mananaliksik na mababa ang posibilidad ng malulubhang sitwasyong may tagas ng hydrogen. Limitado pa ang datos sa aktuwal na aksidente, kaya pagtatantiya ang posibilidad, hindi eksaktong estadistika. Gayunman, malaki ang maaaring pinsala kapag naganap ang masamang senaryo.
Karaniwang nakaimbak ang hydrogen sa mga tangke ng pampasaherong sasakyan sa presyong 700 bar. Maaaring mabilis na makawala ang enerhiya kapag nasira ang tangke, at maaaring lumampas sa 2,000 °C ang temperatura ng apoy. Matibay ang mga tangke, ngunit ang isang malubhang banggaan sa mabigat na trak ay kabilang sa mga sitwasyong dapat iwasan.
Sinuri ang tatlong posibleng mapanganib na senaryo sa malubhang aksidente. Hindi ibig sabihin na karaniwang nangyayari ang mga ito sa bawat banggaan.
Una, maaaring bumukas ang aparatong nagpapababa ng presyon kapag nainitan, o TPRD, upang kontroladong ilabas ang hydrogen at maiwasang pumutok ang tangke. Kung magliyab ang inilabas na gas, maaaring magkaroon ng mapanganib na bugso ng apoy, bagaman mas limitado ang apektadong lugar kaysa sa pagsabog ng tangke.
Kung mabigo ang TPRD sa isang malubhang insidente, maaaring pumutok ang tangke at kumalat ang alon ng presyon sa lagusan. Sa senaryong iniulat ng pag-aaral, may panganib ng kamatayan hanggang humigit-kumulang 30 metro at ng malubhang pinsalang panloob hanggang humigit-kumulang 300 metro. Posible rin ang pinsala sa pandinig sa mas malayo. Mga pagtataya ito para sa sinuring senaryo, hindi pangkalahatang ligtas o mapanganib na hangganan.
Sa ikatlo at hindi gaanong malamang na senaryo, lalabas muna ang hydrogen nang hindi nagliliyab at maiipon malapit sa kisame. Ang pinagmumulan ng pagsiklab, gaya ng mainit na kagamitan o elektrikal na spark, ay maaaring magpasabog sa ulap ng gas.
Iminungkahi ng pangkat ang mas mababang takdang bilis na sinusubaybayan sa mga bahagi ng kalsada, sapat na pagitan ng mga sasakyan, at malinaw na babala kapag masyadong magkalapit ang mga ito. Layunin nitong bawasan ang tindi ng banggaan sa lagusan.
Binigyang-diin ng TU Graz na dapat ilagay sa wastong konteksto ang mga panganib: matibay ang mga modernong tangke at maraming pangyayari ang kailangang magkasabay bago magkaroon ng malubhang tagas.
“Ang mga modernong tangke ng hydrogen ay ginawa nang napakaligtas na maraming bagay ang kailangang magkamali bago makatakas ang hydrogen.”
— Daniel Fruhwirt, Institute of Thermodynamics and Sustainable Propulsion Systems ng TU Graz
Ang Pagsusulong sa mga Sasakyang Hydrogen
Sa isang pagtatayang inilabas noong 2022, inaasahan ng Juniper Research na lalampas sa isang milyon ang mga sasakyang hydrogen na nasa operasyon sa buong mundo pagsapit ng 2027, mula sa mahigit 60,000 noong 2022. Katumbas ito ng higit 1,500% na paglago. Tinatayang higit 60% ang bahagi ng merkado ng mga mamimili pagsapit ng 2027. Mga inaasahang resulta ito ng ulat, hindi bilang na nakamit na o tiyak na magaganap.
May mga inisyatiba ring pampamahalaan para sa fuel cell vehicle. Inilunsad ng Department of Energy ng Estados Unidos ang H2USA noong 2013. Ipinaliwanag ng kagawaran ang misyon ng H2USA:
“Ang misyon ng H2USA ay itaguyod ang pagpapakilala at malawakang pag-aampon ng mga fuel cell electric vehicle sa buong Amerika. Kabilang sa mga miyembro ang mga pederal na ahensya, ang asosasyon ng fuel cell, mga tagagawa ng sasakyan, mga tagapagbigay ng hydrogen, mga developer ng fuel cell, mga pambansang laboratoryo, at karagdagang mga stakeholder. Ang kolaborasyong ito ay nagbibigay ng plataporma para sa Estados Unidos na katulad ng mga pampubliko-pribadong kolaborasyon sa ibang bansa na nakatuon sa hydrogen, partikular sa Alemanya, Japan, at UK.”
Ayon sa impormasyong binanggit sa artikulo, mahigit 30 organisasyon ang lumahok sa H2USA.
Bukod sa mga inisyatiba ng gobyerno, maraming pananaliksik sa pagpapahusay ng performance ang isinasagawa na tumutulong magtayo ng interes at tiwala sa mga potensyal na mamimili para sa mga sasakyang hydrogen fuel cell.
Halimbawa, isang kamakailang pag-aaral na isinagawa ng isang koponan ng mga mananaliksik mula sa Harvard at Incheon National University ay nagdisenyo ng isang paraan upang lumikha ng mga fuel cell na mataas ang marka sa parehong aspeto ng tibay at haba ng buhay. Ang pag-aaral ay nakatuon sa pagbuo ng isang kategorya ng fatigue-resistant electrolyte membranes na binubuo ng interpenetrating network ng Nafion at perfluoropolyether (PFPE). Ang koponan ay napansin ang bahagyang pagbaba ng performance ng fuel cell kapalit ng ‘kahanga-hangang pagbuti sa tibay/habambuhay.’
Isa pang pinag-aaralang paraan ng paglikha ng hydrogen ay ang paggamit ng mga biyolohikal na proseso sa mga lumang balon ng langis. Maaaring baguhin ng mga mikroorganismo at ng kanilang mga enzyme ang natitirang hydrocarbon. Hindi awtomatikong nababagong enerhiya o walang emisyon ang hydrogen na nagmumula sa fossil na materyal; kailangan ng pagsusuri sa kabuuang proseso.
Maaaring maging bahagi ng mas malinis na transportasyon ang FCEV. Tulad ng sasakyang de-baterya, nakadepende ang kabuuang epekto nito sa kapaligiran sa pinagmumulan ng enerhiya, paggawa ng sasakyan, at imprastraktura. Hindi sapat ang kawalan ng emisyon sa tambutso upang sabihing mas napapanatili ito sa lahat ng pagkakataon.
Maraming kumpanya ang gumagawa ng solusyon gamit ang hydrogen para sa mga partikular na pangangailangan sa transportasyon. Hindi pa tiyak kung saan ito magiging mas praktikal kaysa sa mga baterya. Narito ang ilang halimbawa ng mga proyektong inanunsyo sa panahong tinatalakay ng artikulo.
#1. Ultium Platform at HYDROTEC Fuel Cell Power Cubes ng General Motors
Ang GM Hydrotec Fuel Cell Technology ay nag-aangkin na ito ay isang abot-kayang solusyon sa fuel cell power para sa lupa, hangin, at dagat. Noong 2021, inanunsyo ng Wabtec Corporation (NYSE: WAB) at General Motors (GM ) (NYSE: GM) ang kanilang pakikipagtulungan sa pag-develop at komersyalisasyon ng Ultium battery technology ng GM at HYDROTEC hydrogen fuel cell systems para sa mga lokomotibo ng Wabtec.
Sa paglalarawan ng maaaring ambag ng teknolohiya ng GM, sinabi ni Rafael Santana, CEO at pangulo ng Wabtec:
“Ang aming FLXdrive, ang unang lokomotibong ganap na pinapagana ng baterya sa mundo, ay nagpakita ng potensyal na magpababa ng emisyong carbon nang hanggang 30 porsyento sa kapasidad na 6 MWh. Patuloy pa naming palalawakin ito. Sa pakikipagtulungan sa GM sa mga teknolohiyang bateryang Ultium at hydrogen fuel cell na HYDROTEC, mapabibilis namin ang pagbabawas ng carbon at ang pagbuo ng mga lokomotibong walang emisyon habang umaandar.”
Ang Hydrotec solution ng GM ay nag-aalok ng compact at madaling i-package na fuel cell power cubes para sa malawak na hanay ng aplikasyon, kabilang ang mga lokomotibo. Ang Ultium ay ang teknolohiyang baterya na nagdadagdag ng flexibility, efficiency, power, at reliability na kailangan ng mga riles.
Noong 2021, nakipag‑collaborate din ang General Motors sa Liebherr‑Aerospace upang mag‑develop ng isang hydrogen fuel cell power generation demonstrator system para sa mga eroplano. Sa susunod na taon, nagpasya ang GM na lumampas pa sa larangan ng mga sasakyan at transportasyong automotive gamit ang kanilang Hydrotec solution.
Inihayag ng kumpanya ang kanilang plano na mag‑develop ng maraming HYDROTEC‑based power generators na pinapagana ng Generation 2 HYDROTEC fuel cell power cubes ng GM. Kabilang dito:
- Isang Mobile Power Generator (MPG) na nag‑aalok ng mabilis na charge capability para sa mga EV nang hindi kailangang mag‑install ng permanenteng charge points.
- Ang EMPOWER rapid charger na nagpapahintulot sa mga retail fuel station na magdagdag ng abot‑kayang DC fast charging nang hindi kinakailangang palawakin ang grid.
- Isang Palletized MPG upang tahimik at epektibong mag‑supply ng kuryente sa mga kampo at pasilidad ng militar.
GM Tsart ng Presyo
Para sa buong taong 2023, iniulat ng GM ang kita mula sa benta na US$171.8 bilyon, netong kita para sa mga shareholder na US$10.1 bilyon, at adjusted EBIT na US$12.4 bilyon.
#2. Cellcentric: Isang 50:50 na Pakikipagtulungan sa pagitan ng Daimler at Volvo
Ang Cellcentric ay isang 50:50 na pinagsamang negosyo ng Volvo Group at Daimler Truck (DTG.DE ) AG. Layunin nitong bumuo at gumawa ng fuel cell system para sa transportasyong mababa ang carbon, bilang ambag sa mga layunin sa klima hanggang 2050.
Noong Mayo 2024, inanunsyo ng Cellcentric ang NextGen fuel cell system para sa mga trak na pangmalayuang biyahe sa Europa at Hilagang Amerika. Ayon sa kumpanya, ang pinagsamang kompaktong sistema ay idinisenyong maghatid ng higit 350 kW na netong lakas.
Ayon sa mga pagtataya ng Cellcentric, ang sistema ay inaasahang magbabawas ng pagkonsumo ng hydrogen nang 20% kumpara sa BZA150. Inilahad din ng kumpanya ang 30% na pagtaas sa densidad ng lakas at 40% na pagbawas sa basurang init sa pinakamataas na karga. Mga inaangking katangian ng sistemang inanunsyo ang mga ito, at maaaring mabawasan ang pangangailangan sa pagpapalamig.
Para sa buong taon 2023, tumaas ang net sales ng Volvo ng halos SEK 80 bilyon hanggang SEK 553 bilyon at ang adjusted operating income sa SEK 77.6 bilyon (50.5), na may adjusted operating margin na 14.0% (10.7). Ang kita mula sa benta ng Daimler Truck Group ay tumaas ng 10% sa rekord na antas na €55.9 bilyon noong 2023.
Ang Hinaharap ng mga Sasakyang Hydrogen Fuel Cell
Nakadepende ang kinabukasan ng mga sasakyang hydrogen sa gastos, sapat na istasyon, malinis na suplay ng hydrogen, kaligtasan, at pagganap. Kailangan pang pagbutihin ang fuel cell stack, sistema ng pagkarga, tangke, mga kontrol, at pamamahala ng init.
Maaaring mag-alok ang FCEV ng mabilis na tugon ng motor at mabilis na pagkarga ng hydrogen sa angkop na istasyon. Tubig ang pangunahing emisyon ng fuel cell habang umaandar, ngunit may emisyon sa ibang bahagi ng siklo ng buhay. Mahalaga rin ang gastos at pangangailangan sa pagpapanatili.
Maaaring mas mahal ang fuel cell car kaysa sa katulad na karaniwang sasakyan. Ang dating rebate na US$4,500, o US$7,500 para sa kwalipikadong mamimili, mula sa Clean Vehicle Rebate Project ng California ay makasaysayang insentibo: nagsara ang programang iyon sa mga bagong aplikasyon noong Nobyembre 8, 2023. May sariling mga kondisyon ang iba pang insentibo, at nakadepende rin ang pangmatagalang paggamit ng teknolohiya sa kaligtasan at pagganap nito.
