Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo...
Transcript of Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo...
![Page 1: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/1.jpg)
Paliwo wodorowe
Paliwo Gazowe CNG: Ekologia, Ekonomia, Bezpieczeństwo
Kraków 2009
Piotr Tomczyk
Wydział Energetyki i Paliw
![Page 2: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/2.jpg)
Dlaczego wodór?
![Page 3: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/3.jpg)
Zalety wodoru jako wtórnego nośnika energii
• H2 + 1/2O2 → H2O + 120 kWs/g(metan: 50 kWs/g, benzyna: 44.5 kWs/g)
• masowe występowanie w licznych związkach chemicznych na Ziemi
• możliwe spalanie w silnikach o spalanie wewnętrznym i turbinach
• zagadnienia bezpieczeństwa opracowane
• H2 + 1/2O2 → H2O + 120 kWs/g(metan: 50 kWs/g, benzyna: 44.5 kWs/g)
• masowe występowanie w licznych związkach chemicznych na Ziemi
• możliwe spalanie w silnikach o spalanie wewnętrznym i turbinach
• zagadnienia bezpieczeństwa opracowane
![Page 4: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/4.jpg)
Czy wodór jest bezpieczny?
![Page 5: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/6.jpg)
Katastrofa „Hindenburga”, Lakehurst, N.Y. 6. maja, 1937 r.
![Page 7: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/7.jpg)
Katastrofa „Hindenburga”,
Lakehurst, N.Y. 6. maja, 1937 r.
• spłonęło 200 000 m3
wodoru
• zginęło 37 osób
• 2/3 pasażerów przeżyło
• pożar rozpoczął się od łatwopalnej powłoki sterowca
• większość ludzi zginęła na skutek poparzenia paliwem płynnym
• spłonęło 200 000 m3
wodoru
• zginęło 37 osób
• 2/3 pasażerów przeżyło
• pożar rozpoczął się od łatwopalnej powłoki sterowca
• większość ludzi zginęła na skutek poparzenia paliwem płynnym
![Page 8: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/8.jpg)
Katastrofa „Columbii”16. stycznia, 2003
![Page 9: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/9.jpg)
A może jednak mniej niebezpieczny niż się wydaje?
![Page 10: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/10.jpg)
Doświadczenie przeprowadzone przez College of Engineering w Miami University
Czas: 0 min., 0 sek.
![Page 11: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/11.jpg)
Czas: 0 min., 3 sek.
![Page 12: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/12.jpg)
Czas: 1 min., 0 sek.
![Page 13: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/13.jpg)
Czas: 1 min., 30 sek.
![Page 14: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/14.jpg)
Rozwój gospodarki wodorowej wymaga
akceptacji społecznej
![Page 15: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/15.jpg)
Konwersja paliw kopalnych i biomasy
Zgazowanie paliw kopalnych i biomasy
Elektroliza wody
Rozpad termiczny wody (cykle
termochemiczne)
Produkcja biologiczna
Elektrownie stacjonarne
Energetyka rozproszona
Środki transportu (samochody,
koleje, okręty, samoloty)
Przenośne urządzenia
elektryczne i elektroniczne
Zbiorniki i magazyny
wodoru
PRODUKCJA TRANSPORT I MAGAZYNOWANIE WYKORZYSTANIE
Gospodarka wodorowa
![Page 16: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/16.jpg)
Sposoby tradycyjne otrzymywania wodoru
• zgazowanie paliw stałych
• zgazowanie paliw ciekłych
• konwersja lub rozdział paliw gazowych
• elektroliza wody
![Page 17: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/17.jpg)
Produkcja wodoru – sposoby niekonwencjonalne
• termiczny rozkład wody (termoliza)
• wykorzystanie bakterii i enzymów
• przetwarzanie biomasy z alg na biogaz
• rozkład fotokatalityczny wody
• z hydratów (wodzianów) metanu
• pyroliza węgla (gaz koksowniczy)
![Page 18: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/18.jpg)
Elektroliza 3.9%Węgiel 18%
Gaz ziemny 48%Paliwa ciekłe 30%
Inne 0.1%
Produkcja wodoru dzisiaj:50 Mt
Jak otrzymać wodór ?
![Page 19: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/19.jpg)
Koszty wytwarzania wodoru w zależności od stosowanych technologii (ceny z roku 1999)
![Page 20: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/20.jpg)
Zgazowanie węgla
• w reaktorach zewnętrznych
• podziemne
![Page 21: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/21.jpg)
REAKCJE EGZOTERMICZNE: • Spalanie (C) + O2 → CO2 • Częściowe utlenienie (C) + O2 → CO • Metanizacja (C) + H2 → CH4
• Konwersja CO CO + H2O → CO2 + H2
• Metanizacja CO CO + 3H2 → CH4 + H2O
REAKCJE ENDOTERMICZNE:
• Reakcja z parą wodną (C) + H2O → CO + H2 • Reakcja Boudouard’a (C) + CO2 → 2CO
Reakcje zgazowania węgla
![Page 22: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/23.jpg)
Jak najlepiej wykorzystywaćwodór do produkcji energii
elektrycznej?
OGNIWA PALIWOWE
![Page 24: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/24.jpg)
Ogniwa GALWANICZNE
Akumulatory Ogniwa paliwowe
Po rozładowaniu
Trzeba naładować
Nie rozładowuje się gdy paliwo i
utleniacz dostarczane są do
OP
Ogniwa pierwotne (jednorazowe)
![Page 25: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/25.jpg)
Woda + En. elektryczna → Wodór + Tlen
+-
H2 O2
Wodór + Tlen (pow.) → Woda + En. elektryczna
O 2
- +
H2
Elektroliza wody
Ogniwo paliwowe
Elektrolit
Elektroliza wody a ogniwa paliwowe
![Page 26: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/26.jpg)
Paliwo Utleniacz
Praca mechaniczna Elektryczność
ε = 0.12-0.20 ε = 0.35-0.65
Silniki spalania wewnętrznego Ogniwa paliwowe
Paliwo Utleniacz
Ciepło Ciepło
![Page 27: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/27.jpg)
Przepływ utleniacza
Przepływ prądu
Dwustronna płytka separatoraAnodaElektrolit matrycowyKatodaDwustronna płytka separatoraAnoda
Przepływ paliwa
Budowa ogniwa paliwowego płaskiego
![Page 28: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/28.jpg)
Efektywność wytwarzania energii
elektrycznej
![Page 29: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/29.jpg)
Warunki ekonomiczne komercjalizacji generatorów z ogniwami paliwowymi (cel):
• generatory stacjonarne:
1000 –1500 USD/kW 40 000-50 000 h
• generatory do napędu samochodów
50 USD/kW 5 000-8 000 h
![Page 30: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/30.jpg)
Fuel cells
(Li-ion)
PorPoróównanie mocy i energii wwnanie mocy i energii włłaaśściwej ciwej (liczonej na 1 kg masy) wybranych ogniw, (liczonej na 1 kg masy) wybranych ogniw, ogniwa paliwowego i silnika spalinowegoogniwa paliwowego i silnika spalinowego
![Page 31: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/31.jpg)
Samochody elektryczne
![Page 32: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/32.jpg)
Blokowy schemat wspBlokowy schemat wspóółłdziadziałłania ania elementelementóów samochodu z ogniwami w samochodu z ogniwami paliwowymipaliwowymi
Centralny system elektryczny
Turbokompresor
Zbiornik wodoru
Stos O.P.
Silnik elektryczny
Przepływy energii:chemicznej (przepływ gazów) elektrycznej mechanicznej
![Page 33: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/33.jpg)
Pierwszy samochód napędzany OP
Data Wytwórnia Model Technologia Paliwo1966 Karl Kordesch Austin A40 Union Carbite Sprężony wodór
sedan 6 kW, AFC 320 km
![Page 34: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/34.jpg)
Toyota FCHV 4Rok 2001P: 90 kWczas rozruchu: 10 sczas rozruchu: 10 svvmaxmax: 150 km/h: 150 km/hzasizasięęg: 350 kmg: 350 km
HondHondaa FCXFCX--V3V3Rok 2001P: 78 kWczas rozruchu: 10 sczas rozruchu: 10 svvmaxmax: 140 km/h: 140 km/hzasizasięęg: 330 kmg: 330 km
Samochody z OP r. 2001
![Page 35: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/35.jpg)
Samochody niestandardowe
![Page 36: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/36.jpg)
Autobus Man 2001
P: 120 kW; l:300 km; vmax:75 m/hMercedes Citaro
2001P-250 KW
zasięg: 300 kmv max.: 80 km/h
Autobusy z ogniwami paliwowymi
![Page 37: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/38.jpg)
Parametry samochodów osobowych zasilanych ogniwami paliwowymi Koncern Moc stosu
OP Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi
PMFC 130 km 90 km/h wodór
DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996) NECAR 3 (1997) NECAR 4(1999) NECAR 4 Advanced (2000)NECAR 5 ( 2001)
50 kW 50 KW 45 kW 70 KW 85 kW 85 kW
250 km 400 km 450 km 482 km 482 km
110 km/h 120 km/h 145 km/h 145 km/h 150 km/h
wodór metanolwodór wodór metanol
Mercedes Benz Sprinter 55 KW 150 km 120 km/h wodór FORD P2000 (1999) Focus FC5 ( Focus FCV ( 2001)
67 kW 65 kW 75 kW
160 km 160 km 160 km
128 km/h 128 km/h 128 km/h
wodór
metanol wodór
MAZDA Demio FC-EV (1997) Premacy FC-EV (2001)
20 kW 65 KW
170 km
90 km/h 125km/h
wodór
metanol
AC-40 KW
NISSAN Rnessa FCV (1999) Xterra FCV ( 2001)
10 kW 75 kW
70 km/h
120 km/h
metanol wodór
HONDA FCX-V1 (1999) FCX-V2 (1999) FCX-V3 (2000) FCX-V4 (2001) FCX (2002)
60 kW 60 kW 62 kW 78 kW 85 kW
177 km
173 km 330 km 355 km
130 km/h 130 km/h 130 km/h 140 km/h 150 km/h
wodór
metanol wodór wodór wodór
CITROEN (2000)
30 kW
300 km
95 km/h
wodór
PEUGOT Cab (2001)
5,5 kW
300 km
95 km/h
wodór
RENAULT Fever (1997) Laguna Estate (1998)
10 kW 30 kW
500 km 400 km
120 km/h
wodór
VOLKSWAGEN Bora (2000) Bora Hy (2002)
75 kW 28 kW
350 km 150 km
140 km/h 115 km/h
wodór wodór
FIAT Seicento Elettra (2001) (2003)
75 kW 40 kW
140 km 220 km
100 km/h 130km/h
wodór wodór
HYUNDAI Santa Fe SUV (2001)
75 kW
160 km
124 km/h
wodór
TOYOTA RAV4 (1996) FCHV 3(2001)
20 kW 90 kW
175 km 300 km
100 km/h 150 km/h
wodór wodór
Parametry autobusów zasilanych ogniwami paliwowymi Producent ogniwa Nazwa autobusu
Moc ogniw
Zasięg
Prędkość Paliwo Uwagi
BALLARD 32 Food Bus (1993) Phase Two Bus (1995) Phase Three Bus (1998) Georgetown Bus (2000) Evobus Citaro (2001)
90 kW 205 kW 205 kW 100 kW 250 kW
km
400 km
560 km300 km
160km/h
105 km/h80 km/h
wodór wodór wodór wodór
60 pasażerów 60 pasażerów 75 pasażerów
DAIMLER CHRYSLER NEBUS (1997)
250 kW
250 km
80 km/h
wodór
62 pasażerów
DAIMLER CHRYSLER NEBUS (1997)
250 kW
250 km
80 km/h
wodór
UTC Irisbus (2001) Thor Bus (2001)
60 kW
km
60 km/h
wodór
PROTON MOTOR Neoplan Bus (2000)
80 kW
km
80 km/h
wodór
SIEMENS Man Bus (2000)
120kW
250 km
80 km/h
wodór
DE NORA Neoplan Bus (1999) Scania Bus (2001) Man Bus (2001)
120 kW 60 kW 120 kW
600 km250 km300 km
50 km/h
km/h 75 km/h
wodór
TOYOTA Hino Bus (2001)
90 kW
300 km
80 km/h
wodór
Samochody z ogniwami paliwowymi -prototypy
![Page 39: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/39.jpg)
Samochody obecnie:
wyłącznie produkcja prototypowa
• Honda FCXwypożyczenie miesięczne: 8000 USD
wypożyczenie roczne: 88 000 USD
Cena planowana za 10-15 lat: 27-36 000 USD
Koszty
![Page 40: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/40.jpg)
Sprawność „well to wheel”
![Page 41: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/41.jpg)
Sprawność „well to wheel”B. Hóhlein, G. Isenberg, R. Edinger i T. Grube, Handbook of Fuel Cells, v.3. s. 245-254
![Page 42: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/42.jpg)
Procentowy udział kosztów stosu typowego samochodu z PEMFC
Katalizator 41%
Detale 5%Montaż 7%Układ chłodzenia 10%
Płytki bipolarne 20%
Membrany 2%Elektrody dyfuzyjne 15%
![Page 43: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/43.jpg)
Gęstość mocy stosu OP stosowanych w samochodach
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Gęs
tość
moc
y/ k
W l
-1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
![Page 44: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/44.jpg)
Ilość platyny stosowanej w OP napędzającego samochód
0
2
4
6
8
10
12
ilość
pla
tyny
[g/k
W]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
![Page 45: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/45.jpg)
A jednak można tankować wodór
![Page 46: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/46.jpg)
Wymagania dla zbiornika wodoru w samochodzie:
• pojemność: 5-7 kg H2 (dystans bez tankowania: 500-700 km)
• mała objętość całego zbiornika: (max. 200 l)
• możliwie najlżejszy
• ciśnienie wyjściowe: do 25 bar
• temperatura pracy: do 80°C
• małe ciepło ładowania/rozładowania
• krótki czas ładowania
• bezpieczeństwo i nezawodność
Dozownik wodoru
![Page 47: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/47.jpg)
Jak magazynować wodór?
![Page 48: Wydział Energetyki i Paliw - CNG/LNGZalety wodoru jako wtórnego no ... Zasięg Prędkość Paliwo Uwagi PMFC 130 km 90 km/h wodór DAIMLER CHRYSLER NECAR 1 (1994) NECAR 2 (1996)](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062416/61191b1764cd9e5c2d041328/html5/thumbnails/48.jpg)
Wnioski końcowe:
1. Samochody z ogniwami paliwowymi są wersją samochodów elektrycznych szeroko testowaną przez prawie wszystkie firmy automobilowe
2. Samochody hybrydowe są modelem przejściowego samochodu z silnikiem elektrycznym
3. Wiele problemów energetyki wodorowej (również samochodów z OP) nie jest rozwiązanych w sposób zadawalający
4. Wzrost cen paliw oraz nakłady na badania będą przyczyną zmian strukturalnych w transporcie