Waterstof & nul-emissietechnologie voortbrengen op ACT Expo

Tegemoetkomen aan de behoeften van waterstofvoertuigen en nul-emissietechnologie op ACT Expo

Shiv Shankar, Senior Global Market Manager

Emissiereductie en efficiëntie zijn drijvende krachten voor automotive OEM's, en nieuwe schone transporttrends en technologie waren volop te zien op dit jaar Advanced Clean Transportation (ACT) Expo in Californië.

De transportindustrie evolueert, en ACT Expo heeft zich de afgelopen jaren diengevolgend verschoven. Vandaag is een groot deel van de show scherp gericht op nul- en laag-emissievoertuigen – technologieën die velen zien als de toekomst van transport.

Dit gebeurt om een paar redenen. Nieuwe spelers komen in de transport- en mobiliteitsruimte, wat typische modellen van zowel technologie als bedrijfsoperaties ontwricht. Nieuwe prikkels zijn ook op hun plaats in markten over de hele wereld om nieuwe ontwikkeling in schone transporttechnologie te stimuleren en emissies te begrenzen. Vanwege dit wordt het serieuzer genomen dan ooit tevoren.

Eén ding was duidelijk toen ik op de show was: Naarmate technologie evolueert, ontstaan nieuwe uitdagingen voor OEM's die willen slagen. Hier zijn een paar belangrijke observaties die ik maakte tijdens het bezoeken van ACT Expo 2019:

Vermogen, bereik, en infrastructuuruitdagingen

Verschillende factoren zullen de verhoogde adoptie van schone technologie voertuigen en apparatuur beïnvloeden, en leveranciers werken om oplossingen te leveren.

Een spotlight ligt op elektrische voertuigen (EV's). Vandaag de dag zijn zuivere EV's schoon, en naarmate batterijkosten dalen, worden deze voertuigen kosteneffectieve oplossingen voor korte-afstand commuteren. Ze hebben wel enige inherente uitdagingen. Bijvoorbeeld, in zwaar en commercieel vrachttransport, moeten vlootoperators in staat zijn om te vertrouwen op uitgebreid batterijbereik om lading over lange afstanden te transporteren. Laadtijd is ook een issue, laadtijden variërend van 30 minuten tot 10 uur. Deze voertuigen moeten ook in staat zijn te vertrouwen op laadpaalinfrastructuur – waarvan veler nog niet bestaat buiten sommige specifieke geografische gebieden. Ten slotte zijn de grondstoffen vereist voor het fabriceren van elektrische voertuigbatterijen enigszins schaars, met name in de Verenigde Staten. Naarmate ze scharser worden, kunnen kosten stijgen, en er zal een ander significant afvalbeheersuitdaging te overwinnen zijn wanneer veel van deze batterijen het einde van hun leven bereiken.

Dit maakt een alternatieve technologie steeds aantrekkelijker: waterstofbrandstofcelvoertuigen. Deze voertuigen gebruiken waterstofgas en zuurstof om een elektrische motor aan te drijven en kunnen een reeks praktische voordelen leveren, inclusief nul-emissies, groot vermogen, en het koppel vereist voor zware toepassingen. Wanneer gegenereerd met schone, hernieuwbare stroom, kunnen deze voertuigen echte nul-emissies bereiken. Er zijn minder nadelen ook. Waterstofbrandstofcelvoertuig OEM's hebben veelbelovende bereiken gedemonstreerd die traditionele technologieën matchen (meer dan 480 km), samen met het potentieel voor snellere tanktijd bij waterstoftankstations.

Hoewel er ook een infrastructuurbeperking is voor waterstoftransport momenteel, maken sommige OEM's een aanzienlijke investering in het veranderen daarvan. Nikola Corporation, een bedrijf gespecialiseerd in elektrische vrachtwagens en waterstofbrandstofcelvoertuigen en een main-stage presentator op ACT Expo, heeft beloofd 700 waterstoftankstations over de Verenigde Staten te bouwen voor 2028. Door zowel het voertuigproductie- als infrastructuurprobleem tegelijkertijd aan te pakken, kan het bedrijfs unieke bedrijfsmodel deze voertuigen aantrekkelijker maken voor eindgebruikers.

Efficiënte infrastructuur creëren voor waterstofvoertuigen

Betrouwbare infrastructuur creëren voor waterstofvoertuigen is de sleutel om ze een haalbare technologie in de commerciële en consumentenruimte te maken. Veilige, efficiënte waterstofopslag in voertuigen en bij waterstoftankstations is een belangrijk deel van die vergelijking.

Voor praktische on-the-road toepassingen, moeten een paar dingen overwogen worden. Waterstof heeft de hoogste energie per massa van elke brandstof maar heeft een lage energie-per-eenheid-volume, wat geavanceerde opslagmethoden vereist die kunnen leveren op het potentieel voor hogere energiedichtheid. Waterstof in vloeibare vorm vereist cryogene temperaturen voor opslag, wat het momenteel minder aantrekkelijk maakt voor voertuigen. In gasvormige vorm, dan, vereist waterstofopslagefficiëntie hoge-druktanks en brandstofsystemen doorgaans variërend van 350 tot 700 bar in voertuigtoepassingen, overeenkomend met een typische personenauto tot een commercieel vrachtwagentje.

Waterstofopslagefficiëntie en inheeming moeten volbracht worden doorheen een complete supply chain. Wordt ofwel on-site gegenereerd of via buistrailers geleverd aan waterstoftankstations, waar het dan gecomprimeerd wordt voor stationaire opslag in on-site tanks. Van die tanks wordt het gas overgedragen naar de eindgebruiker-bediende dispenser – de waterstofversie van een typische benzinepomp – waar het uiteindelijk het waterstofbrandstofcelvoertuig vult. Belangrijk, drukken bij tankstations moeten nog hoger zijn – tussen 900 en 1.000 bar – om effectief te voldoen aan de drukkeisen in de voertuigen zelf.

Acceptabele hoge drukken handhaven en kostbare lekkages voorkomen op elk punt doorheen de waterstoftransportinfrastructuur is cruciaal om de technologie haalbaar, efficiënt en praktisch te maken voor een verscheidenheid aan transporttoepassingen. Ontwerp en materiaalselectie voor dit nieuwe soort waterstofbrandstofarchitectuur moeten deze hoge drukken en lekvrije prestaties in rekening brengen.

Dit zijn slechts enkele van de schone transporttrends in de industrie die de moeite waard zijn om te volgen. Bijdragen aan een duurzamere toekomst is belangrijk, en wij bij Swagelok zijn toegewijd aan het bieden van onze ondersteuning, hulp en kwaliteitsproducten voor OEM's die werken aan het ontwikkelen van haalbare, nul- of laag-emissievoertuigtechnologie in de komende jaren en decennia. We hebben uitgebreide ervaring in materialenwetenschap, extreme drukken en temperaturen, en het leveren van betrouwbare lekvrije verbindingen in kritieke toepassingen. We zijn toegewijd die expertise toe te passen op schone transportbehoeftes. Het voldoen aan klantverwachtingen rond veiligheid, efficiëntie, en betrouwbaarheid hangt ervan af.