Brennstoffzellen


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Nachhaltigkeit: saubere Energieforschung für die langfristige Bindung

Yves Martin, L'Argus de l'Automobile, 6.2.2003

Was wird das Erdöl im Herzen unserer Autos gelingen? Wenn mehrere Systeme im Laufen sind, kommt nichts zu gewinnen, so dass die Herausforderung ist schwierig zu erfüllen.

Das Transportproblem

Werden Sie ein unverzichtbares Werkzeug, Transport wird von seinem Feind Nr 1, Umweltverschmutzung gejagt. Tatsächlich ist die ständig steigende Produktion von Kohlendioxid (C02), verantwortlich für den Treibhauseffekt, die zur globalen Erwärmung führt, ist zu einem wichtigen Umweltproblem geworden. Aus diesem Grund viele Industrieländer - mit Ausnahme der Vereinigten Staaten - unterzeichnet, in 1997, das Kyoto-Abkommen, in dem sie sich verpflichten, ihre Produktion C02 zu reduzieren.

Nach dieser Vereinbarung haben die europäischen Behörden strenge Abgasnormen für Kraftfahrzeuge eingeführt.

Toutefois, la limitation des émissions polluantes des voitures n’est pas une finalité en soi. En outre, comme le souligne Pierre Zerlauth, coordinateur technique lors du Challenge Michelin « les polluants locaux (NDLR : au niveau de la voiture elle-même) sont mieux maîtrisés ». La pollution engendrée par la chaîne de production — du stockage à la distribution de l’énergie utilisée dans la voiture — doit également être prise en compte. On parle alors de bilan énergétique global, c’est-à-dire de la pollution « du puits à la roue ».

« Du puits à la roue »

Es wurden Studien zu den verschiedenen Energiequellen durchgeführt, die am vorteilhaftesten bei der Verringerung der Emissionen C02 zu bestimmen.

Unter diesen sind die LPG (Liquified Petroleum Gas), CNG (Erdgas für Fahrzeuge), Strom, Wasserstoff (entweder als Brennstoff verwendet oder in Brennstoffzellen).

Cependant, comme le souligne Philippe Pinchon, directeur du centre de résultats moteurs-énergie de l’IFP (Institut français du pétrole) : « Lorsque l’on parle de bilan énergétique, il faut tenir compte de quatre facteurs : l’effet de serre, le rendement énergétique, le coût et la disponibilité de l’énergie. »

Dies ist, wo es wird kompliziert! Nehmen Sie zum Beispiel den Elektromotor: die umweltfreundlichste aller Zeiten. Gemäß dem Verfahren zur Herstellung von Elektrizität angenommen, könnte das ökologische Gleichgewicht katastrophal sein. Zum Beispiel ist eine in Deutschland produziert, nach der thermischen Anlagen mit Kohle betrieben, einem negativen Saldo mit einer Produktion von C02 460 Gramm pro Kilowattstunde, was in etwa dem europäischen Durchschnitt liegt. Im Gegensatz dazu emittieren Strom aus Französisch Kernkraftwerke nur 100 g / kWh. Die verheerendsten Rekord ist, dass von Griechenland, wo die Stromproduktion erzeugt etwa 900 g / kWh C02.

Nach dieser Argumentation, sehen wir, dass die Verwendung einer Brennstoffzelle nicht so umweltfreundlich wie dieser ist.

Tatsächlich gibt es zwei Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff, Basiskraftstoff einer Brennstoffzelle: entweder den Anstieg in dem Fahrzeug über einen Reformer (Einheit, die Wasserstoff aus Kohlenwasserstoffen extrahiert) oder kommt aus Mittel- und als ein herkömmlicher Kraftstoff (gasförmige oder flüssige) verteilt. Wenn die erste Lösung, die die Produktion von C02 reduziert emittiert es viele andere Schadstoffe schädlich für die Umwelt aufgrund der nicht vollständigen Beherrschung der Reform. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, Wasserstoff in einer zentralen oder Verfahren herzustellen ist besser kontrolliert werden, aber in diesem Fall das Problem (zahlungsunfähig?) Der Verteilung und Speicherung von Wasserstoff entsteht.

Unter Bezugnahme auf Tabelle Emissionen C02 unten sehen wir, dass die Verwendung von flüssigem Wasserstoff bietet kein Interesse.

Tatsächlich benötigt die Energie, um das Gas zu verflüssigen ist wichtig und erhöht 50% Produktion CO2 dieses Sektors. Der Vorteil daher die Verwendung von komprimiertem Wasserstoff. Wiederum in Abhängigkeit von dem Land und der Quelle des Extraktions variieren die Ergebnisse von einem Extrem zum anderen. somitdas beste Ergebnis wird erzielt, wenn Wasserstoff aus Erdgas unter Verwendung von Strom aus Französisch Kernkraftwerke c zu erzeugen. Allerdings hat diese Lösung den Nachteil einer Preis exorbitant beträgt EUR 24 29 (gegen 7 EUR / GJ für die Herstellung und den Vertrieb von Premium unverbleites 95 und 98 und 6 EUR / GJ für Gasöl nach Gigajoule und 13 EUR / GJ für LPG).

Die Lösung ist, mehrere Lösungen zu kombinieren, um den größtmöglichen Nutzen aus diesen Kursen zu erhalten.

Somit sollte das Auto, das die beste Balance zwischen Kosten, Umweltverschmutzung und Effizienz eines Dieselhybridmotor und Elektromotor mit einem Akku mit hoher Kapazität (in der Lage zu speichern viel Energie) und mit einer Batterie annehmen würde anbieten Kraftstoff dem komprimiertem Wasserstoff versorgt. Die einzigartige Hybrid-Auto in Frankreich verkauft (Anmerkung: immer noch ein sehr hoher Preis), ist der Toyota Prius noch sehr weit von dieser Ausgestaltung.

Vergleichstabelle der Transporttechnologien (zum Vergrößern klicken)


Diesel; Diesel FT-Diesel Fischer-Tropsch (synthetischer Diesel); DME Dimethylether (synthetischer Kraftstoff); Vome Methylester von Pflanzenölen: Benzin; Ether ETBE Ethyl-Tertiär-Butyl (aus der Vergärung von Zuckerrüben oder Mais und Öl); EtTOH Ethanol; Erdgas; GPL; H2 Kraftstoff; H2 komprimiert; H2 Flüssigkeit; MeOH Methanol; Benzin

Die alarmierende Zunahme C02

Seit über einem Jahrhundert neigt der Treibhauseffekt zu packen, einen allgemeinen Anstieg der Temperaturen über erhöhte Kohlendioxid (C02) in der Atmosphäre verursacht. An sich ist dieses Gas für die Hälfte verantwortlich.

C02 Konzentration ist heute größer Quartal, als es im letzten Jahrhundert war. Eine noch nie da gewesenen Grad der Verschmutzung in den letzten Jahren 600 000.



Das Kohlendioxid stammt hauptsächlich aus der Nutzung fossiler Energieträger (Kohle, Erdöl, Erdgas) in verschiedenen Sektoren: Industrie, Energie und Verkehr. Sie repräsentieren mehr als ein Viertel der C02-Emissionen in den Industrieländern, und dieser Anteil steigt. Die vielen Perspektiven der Internationalen Energieagentur (IEA) skizzierte prognostizieren einen deutlichen Anstieg der gesamten Emissionen in den nächsten zehn Jahren C02: zwischen 31 42% und% ...

Von Rio nach Kyoto, eine langsame Evolution

1992 im Juni in Rio de Janeiro, 178 50 Länder und internationale Unternehmen der nachhaltigen Entwicklung verpflichtet und eine entsprechende Vereinbarung unterzeichnet Konzentrationen von Treibhausgasen aus allen Erzeugungsquellen stabilisieren (IPOA Agenda 21) genannt. Dieser Rahmenvertrag dann für den Industrieländern empfohlen, ihre Emissionswerte als 1990 zu reduzieren.

Drei Jahre später, in Berlin haben sich die Staaten in einem neuen Prozess zur Reduktion der Emissionen von C02 führenden engagiert. Ein Protokoll wurde im Dezember 1997 nach dem Kyoto-Konferenz angenommen. Nur die Vereinigten Staaten nicht unterzeichnet.

Die Europäische Union, die ihrerseits hat sich verpflichtet, seine Produktion von 8% CO2 von 2010 zu reduzieren. Dieser Rückgang wird nach der Aussage Emissionswerte in 1990 in den verschiedenen Mitgliedstaaten verteilt werden, ihren Bedarf für die Entwicklung und Demographie. Somit ist das Ziel, ein Rückgang von 21% für Deutschland, das von Griechenland, beschränkt auf 25% zu erhöhen und die von Frankreich, der Gleichheit.

Der Parkplatz ist über 12% der gesamten Produktion CO2 vom Menschen verursachte Kontinent und 2% weltweit. In 1995, ein neues europäisches Auto 165 g / km, gegen 191 g / km für einen japanischen und 260 g / km für einen amerikanischen emittiert.

Im Juli 1998 hat sich die European Automobile Manufacturers Association (ACEA) genommen gegenüber Engagement der Europäischen Kommission. Dieser umfasst ein doppeltes Ziel. Zu Beginn wird der Verband verpflichtet, Autos für den europäischen Markt, deren Emissionen nicht höher als CO2 120 zu produzieren g / km 2012 (ein durchschnittlicher Verbraucher zum 4,9 100 km). Sie dann für Autos in 2008 verkauft zu einer mittleren Ebene verpflichtet, mit einer durchschnittlichen Höhe der Emissionen von CO2 140 g / km, einem durchschnittlichen Verbrauch von der 5.7 100 bis km.

Erfahren Sie mehr über Brennstoffzellen

- Vergleichsobjekt Sciences et Avenir
- CHP-Studie mit einer Brennstoffzelle


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