ईंधन की कोशिकाओं

सतत विकास: दीर्घकालिक लिंक के लिए स्वच्छ ऊर्जा अनुसंधान

यवेस मार्टिन द्वारा, L'Argus de l'Automobile, 6.2.2003

क्या हमारी कारों के दिल में तेल सफल होगा? यदि कई प्रणालियां कतार में हैं, तो कोई भी जीत सकता है, चुनौती पूरी करना मुश्किल है।

परिवहन समस्या

एक अपरिहार्य उपकरण बनने के बाद, परिवहन को इसके n ° 1 दुश्मन, प्रदूषण द्वारा शिकार किया जा रहा है। दरअसल, कार्बन डाइऑक्साइड (C02) का लगातार बढ़ता उत्पादन, जो ग्रीनहाउस प्रभाव के लिए जिम्मेदार है, जो ग्लोबल वार्मिंग का कारण बनता है, एक प्रमुख पर्यावरणीय मुद्दा बन गया है। यही कारण है कि संयुक्त राज्य अमेरिका के अपवाद के साथ बड़ी संख्या में औद्योगिक देशों ने - 1997 में क्योटो समझौते पर हस्ताक्षर किए, जिसमें उन्होंने C02 के अपने उत्पादन को कम करने का वचन दिया।

इस सम्मेलन के बाद, यूरोपीय अधिकारियों ने ऑटोमोबाइल के लिए प्रदूषण-विरोधी मानकों की स्थापना की।

हालांकि, कारों से प्रदूषण के उत्सर्जन को सीमित करना अपने आप में एक अंत नहीं है। इसके अलावा, मिशेलिन चैलेंज के दौरान तकनीकी समन्वयक पियरे ज़ेरालुथ के रूप में, "स्थानीय प्रदूषकों (संपादक का ध्यान दें: कार के स्तर पर ही) बेहतर नियंत्रित हैं" बताते हैं। उत्पादन श्रृंखला से उत्पन्न प्रदूषण - भंडारण से लेकर कार में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के वितरण तक को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। इसे समग्र ऊर्जा संतुलन के रूप में संदर्भित किया जाता है, जिसे "अच्छी तरह से पहिया" प्रदूषण कहना है।

"कुएँ से लेकर पहिए तक"

C02 उत्सर्जन को कम करने के संदर्भ में सबसे लाभप्रद निर्धारित करने के लिए विभिन्न ऊर्जा स्रोतों पर अध्ययन किए गए हैं।

इनमें एलपीजी (तरलीकृत पेट्रोलियम गैस), एनजीवी (वाहनों के लिए प्राकृतिक गैस), बिजली, हाइड्रोजन (या तो ईंधन के रूप में या ईंधन सेल में उपयोग किया जाता है) हैं।

हालाँकि, जैसा कि IFP (फ्रेंच पेट्रोलियम इंस्टीट्यूट) के इंजन-एनर्जी रिजल्ट सेंटर के निदेशक फिलिप पिंचन ने रेखांकित किया था: “जब हम ऊर्जा संतुलन के बारे में बात करते हैं, तो हमें चार कारकों को ध्यान में रखना चाहिए: ग्रीनहाउस प्रभाव , ऊर्जा दक्षता, लागत और ऊर्जा की उपलब्धता। "

यह वह जगह है जहाँ यह जटिल हो जाता है! एक उदाहरण के रूप में इलेक्ट्रिक मोटर लें: वहां सबसे अधिक पर्यावरण के अनुकूल है। बिजली के उत्पादन के लिए अपनाई गई विधि के आधार पर, पारिस्थितिक संतुलन विनाशकारी हो सकता है। उदाहरण के लिए, कोयले पर चलने वाले थर्मल पावर प्लांटों से जर्मनी में उत्पादित एक, एक नकारात्मक संतुलन को दर्शाता है, जिसमें C02 का उत्पादन 460 ग्राम प्रति किलोवाट प्रति घंटे होता है, जो यूरोपीय औसत से काफी हद तक मेल खाता है। इसके विपरीत, फ्रांसीसी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों द्वारा उत्पादित बिजली केवल 100 g / kWh निकलती है। सबसे विनाशकारी परिणाम ग्रीस का है जहां बिजली का उत्पादन C900 के 02 ग्राम / kWh के आसपास उत्पन्न होता है।

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इस तर्क का पालन करके, हमें एहसास है कि ईंधन सेल का उपयोग उतना पारिस्थितिक नहीं है।

वास्तव में, हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए दो विधियां मौजूद हैं, एक ईंधन सेल के लिए आधार ईंधन: या तो यह एक सुधारक (उपकरण जो हाइड्रोकार्बन से हाइड्रोजन को निकालता है) के माध्यम से वाहन पर चढ़ता है, या यह बिजली संयंत्रों से आता है और फिर एक पारंपरिक ईंधन (गैसीय या तरल रूप में) के रूप में वितरित किया जाता है। यदि पहला समाधान C02 के उत्पादन को कम करता है, तो यह सुधार के अधूरे नियंत्रण के कारण पर्यावरण के लिए हानिकारक कई अन्य प्रदूषकों का उत्सर्जन करता है। यही कारण है कि एक पावर स्टेशन में हाइड्रोजन का उत्पादन करना बेहतर होता है जहां प्रक्रिया को बेहतर तरीके से नियंत्रित किया जाता है, लेकिन इस मामले में हाइड्रोजन के वितरण और भंडारण की समस्या उत्पन्न होती है।

नीचे C02 उत्सर्जन तालिका का उल्लेख करते हुए, हम ध्यान दें कि तरल हाइड्रोजन का उपयोग कोई दिलचस्पी नहीं है।

वास्तव में, गैस को द्रवीभूत करने के लिए आवश्यक ऊर्जा महत्वपूर्ण है और इस क्षेत्र के CO50 उत्पादन में 2% की वृद्धि करती है। इसलिए लाभ संकुचित हाइड्रोजन के उपयोग पर वापस आता है। फिर से, देश और निष्कर्षण के स्रोत के आधार पर, टोल चरम से चरम तक भिन्न होता है। इसलिए,सबसे अच्छा परिणाम प्राप्त होता है जब फ्रांसीसी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों से बिजली का उपयोग करके प्राकृतिक गैस से हाइड्रोजन का उत्पादन किया जाता है। हालाँकि, इस समाधान में एक अत्यधिक लागत मूल्य का दोष है, 24 से 29 EUR प्रति गीगा जूल (7 यूरो / जीजे के खिलाफ) अनलेडेड सुपर 95 और 98 के उत्पादन और वितरण के लिए, और डीजल के लिए 6 यूरो / जीजे। , और एलपीजी के लिए 13 EUR / GJ)।

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इसलिए इन क्षेत्रों से अधिकतम लाभ प्राप्त करने के लिए समाधान कई समाधानों को संयोजित करने के लिए है।

इस प्रकार, कार जो लागत, प्रदूषण और दक्षता के बीच सबसे अच्छा अनुपात पेश करेगी, उसे एक हाइब्रिड डीजल इंजन और इलेक्ट्रिक मोटर को एक बड़ी क्षमता वाली बैटरी (बहुत अधिक ऊर्जा का भंडारण करने में सक्षम) और एक बैटरी से लैस करना चाहिए। संकुचित हाइड्रोजन द्वारा संचालित ईंधन। फ्रांस में एकमात्र हाइब्रिड कार की बिक्री हुई (संपादक का नोट: अभी भी बहुत अधिक कीमत पर), टोयोटा प्रियस अभी भी इस शोधन से बहुत दूर है।

परिवहन प्रौद्योगिकी की तुलनात्मक तालिका (विस्तार करने के लिए क्लिक करें)


डीजल; डीजल एफटी फिशर-ट्रोप्स डीजल (सिंथेटिक डीजल); डीएमई डाइमिथाइल ईथर (सिंथेटिक ईंधन); वनस्पति तेलों के ईएमवीएच मिथाइल एस्टर: गैसोलीन; ETBE एथिल-टेरिटियो-ब्यूटाइल-ईथर (चुकंदर या मकई और पेट्रोलियम के किण्वन से प्राप्त); इथेनॉल EtTOH; प्राकृतिक गैस ; रसोई गैस; एच 2 ईंधन; एच 2 संपीड़ित; तरल एच 2; मेथनॉल मेओह; पेट्रोल

C02 में चिंताजनक वृद्धि

एक सदी के लिए, ग्रीनहाउस प्रभाव को दूर ले जाने के लिए प्रवृत्त किया गया है, जिससे वातावरण में निहित कार्बन डाइऑक्साइड (C02) में वृद्धि के माध्यम से तापमान में सामान्य वृद्धि हुई है। इस घटना के आधे हिस्से के लिए अकेले यह गैस जिम्मेदार है।

पिछली सदी की तुलना में CO02 एकाग्रता अब एक चौथाई अधिक है। पिछले 600 वर्षों में प्रदूषण का स्तर कभी नहीं पहुंचा।

यह कार्बन डाइऑक्साइड मुख्य रूप से गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों: उद्योग, ऊर्जा और परिवहन में जीवाश्म ईंधन (कोयला, ईंधन तेल, प्राकृतिक गैस) के उपयोग से आता है। ये औद्योगिक देशों में C02 उत्सर्जन के एक चौथाई से अधिक का प्रतिनिधित्व करते हैं, और यह अनुपात लगातार बढ़ रहा है। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी (IEA) द्वारा उल्लिखित कई संभावनाएं अगले दशक में कुल C02 उत्सर्जन में तेज वृद्धि की भविष्यवाणी करती हैं: 31% और 42% के बीच ...

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रियो से क्योटो तक, एक धीमी गति से विकास

जून 1992 में, रियो डी जनेरियो में, 178 देशों और 50 अंतर्राष्ट्रीय कंपनियों ने सतत विकास के लिए खुद को प्रतिबद्ध किया और ग्रीनहाउस गैसों की सांद्रता को स्थिर करने के उद्देश्य से एक समझौते पर हस्ताक्षर किए, सभी उत्पादन स्रोत संयुक्त (अंतर्राष्ट्रीय कार्य योजना) एजेंडा 21)। इस रूपरेखा सम्मेलन ने तब सिफारिश की कि विकसित देश 1990 के उत्सर्जन के अपने स्तर को कम कर दें।

तीन साल बाद, बर्लिन में, राज्यों ने एक नई प्रक्रिया शुरू की, जिससे C02 उत्सर्जन में कमी आए। क्योटो सम्मेलन के अंत में दिसंबर 1997 में एक प्रोटोकॉल अपनाया गया था। केवल संयुक्त राज्य अमेरिका ने इस पर हस्ताक्षर नहीं किए हैं।

यूरोपीय संघ, अपने हिस्से के लिए, 8 तक अपने CO2 उत्पादन को 2010% तक कम करने के लिए प्रतिबद्ध है। यह कमी 1990 में विभिन्न सदस्य देशों में दर्ज उत्सर्जन स्तरों के अनुसार वितरित की जाएगी, उनकी आवश्यकता विकास और जनसांख्यिकी। इस प्रकार, जर्मनी के लिए उद्देश्य 21% की कमी है, ग्रीस की, 25% तक सीमित वृद्धि और फ्रांस की समानता है।

इस कार के बेड़े में महाद्वीप के कुल मानव निर्मित CO12 उत्पादन का लगभग 2% और वैश्विक स्तर पर 2% है। 1995 में, एक नई यूरोपीय कार ने 165 g / किमी का उत्सर्जन किया, जबकि एक जापानी के लिए 191 g / किमी और एक अमेरिकी के लिए 260 g / km का।

जुलाई 1998 में, यूरोपियन ऑटोमोबाइल मैन्युफैक्चरर्स एसोसिएशन (ACEA) ने यूरोपीय आयोग के लिए एक प्रतिबद्धता बनाई। इसमें एक दोहरा उद्देश्य शामिल है। प्रारंभ में, एसोसिएशन यूरोपीय बाजार के लिए इरादा कारों का उत्पादन करने के लिए प्रतिबद्ध है जिसका CO2 उत्सर्जन 120 में 2012 ग्राम / किमी से अधिक नहीं होगा (यानी औसत प्रति 4,9 लीटर 100 लीटर की खपत)। इसके बाद 2008 में बेची गई कारों के लिए मध्यवर्ती स्तर का सम्मान करने का लक्ष्य रखा गया, जिसमें 2 ग्राम / किमी के सीओ 140 उत्सर्जन का औसत स्तर या प्रति 5.7 किमी 100 लीटर की औसत खपत थी।

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