Tá an sprioc domhanda maidir le hastaíochtaí nialasacha a bhaint amach faoi 2050 ag tiomáint fás tapa ar shoithí brú ilchodacha.
pictiúr
Soithí Brú Ilchodacha
Tá soithí stórála gáis ardbhrú ar cheann de na margaí is mó agus is mó fáis do chomhchodanna chun cinn, go háirithe comhdhúile snáithíní carbóin créachta filiméid. Cé gur féidir iad a úsáid i bhfearas análaithe féinchuimsitheach agus chun stóráil ocsaigine agus gáis a sholáthar d'fheithiclí aeraspáis, is é an príomh-mhargadh deiridh do ghás própán leachtaithe (LPG), gás nádúrtha comhbhrúite (CNG), gás nádúrtha in-athnuaite (RNG) agus hidrigin. (H2) stóráil. Cé go n-úsáidtear sorcóirí LPG i gcarranna, tá éileamh méadaitheach orthu i margaí cócaireachta agus téimh i dtíortha i mbéal forbartha.
Tá córais bhreosla cosúil le gás nádúrtha comhbhrúite (CNG), gás nádúrtha in-athnuaite (RNG) agus hidrigin (H2) á n-úsáid níos mó i gcarranna, i mbusanna, i veaineanna agus i stáisiúin gháis "Athsholáthair eile nó i mór-iompar ag láithreáin thionsclaíocha. In iarratais feithicle, déantar iad seo tá umair stórála breosla ina gcuid thábhachtach de thraenacha cumhachta glan, astaíochtaí nialasacha a laghdaíonn nó a athsholáthar gásailín, díosal agus breosla scaird.Soláthraíonn na traenacha cumhachta seo rogha saor ó mhuirear freisin d'fheithiclí faoi thiomáint ceallraí, a éilíonn bonneagar athbhreoslaithe agus amanna athbhreoslaithe cosúil le hathbhreoslaithe iontaise. breoslaí.
Tá 5 chineál soithigh brú ann:
Cineál I: Gach tógáil miotail, tógáil cruach de ghnáth.
Cineál II: Miotal den chuid is mó le roinnt snáithíní fonsa-chréachta, de ghnáth cruach nó miotail alúmanam agus comhdhéanta fiberglass, roinneann an coimeádán miotail thart ar na hualaí struchtúracha céanna leis an gcomhchodach.
Cineál III: Tá an línéar miotail fillte go hiomlán le hábhair chomhchodacha, de ghnáth tá ábhair ilchodacha snáithíní carbóin fillte timpeall an línéadaigh alúmanaim, agus iompraíonn an t-ábhar ilchodach an t-ualach struchtúrach.
Cineál IV: Struchtúr uile-ilchodach, de ghnáth umar istigh déanta as polaimíd (PA) nó poileitiléin ard-dlúis (HDPE), tá an umar istigh créachta le snáithín carbóin nó ábhar ilchodach measctha le snáithín carbóin / snáithín gloine, agus an ilchodach iompraíonn ábhar gach ualach struchtúrach.
Cineál V: Tógáil gan líne, uile-ilchodach.
Go traidisiúnta, bhí níos mó ná 90 faoin gcéad den mhargadh i seilbh Cineál I, ach tá sé seo indéanta mar gheall ar dhíolacháin mhéadaithe soithí brú Cineál III agus Cineál IV mar gheall ar shábháil meáchain ó ábhair chomhchodacha agus éifeachtacht stórála feabhsaithe gáis chomhbhrúite Thosaigh athrú. Tá Cineál V fós ina thús agus go príomha ag freastal ar riachtanais na n-iarratas spáis. Le forbairt an tionscail spáis nua, is cineál táirge é seo ar fiú aird a thabhairt air. Mar shampla, i mí Aibreáin 2020, d’fhorbair cuideachta SAM Infinite Composites Technologies (TFC) umar crióigineach sféarúil V-chruthach a úsáidtear chun tiomántáin leachta crióigineacha a stóráil ar fheithiclí seolta spáis faoi thiomáint roicéad. Déantar an umar criósféar eapocsa snáithín carbóin seo gan línéar a mhonarú trí úsáid a bhaint as foirceannadh filiméid agus próiseas leigheas oigheann tionsclaíoch.
Tiománaithe Margaidh agus Rátaí Fáis
Is é príomh-thiománaí an mhargaidh seo an tiomantas domhanda atá ag dul i méid chun an tionchar ar an aeráid a laghdú trí aistriú ó bhreoslaí iontaise go breoslaí in-athnuaite, a laghdóidh astaíochtaí amhail GNC, RNG agus H2 chun astaíochtaí nialasacha a bhaint amach faoi 2050 . De réir tuarascála nua ón nGníomhaireacht Idirnáisiúnta um Fhuinneamh, "Net Zero Astaíochtaí faoi 2050: Treochlár don Earnáil Fuinnimh Dhomhanda": Tá na gealltanais aeráide atá déanta ag rialtais go dtí seo, má chuirtear i gcrích go hiomlán iad, i bhfad níos lú ná an sprioc 2050 a laghdú. Tugann glanastaíochtaí CO2 domhanda a bhaineann le fuinneamh go nialas deis don domhan ardú teochta domhanda a theorannú go 1.5 céim .
Is fiú a lua, i dteannta leis na gealltanais thuas, go bhfuil geallta cheana féin ag stáit SAM Connecticut, Maryland, Massachusetts, New Jersey, Nua-Eabhrac, Oregon, Rhode Island, Vermont agus Washington gan gluaisteáin nua paisinéirí breosla iontaise a tháirgeadh, idir an dá linn. , dul isteach i California, Colorado, Haváí, Maine, Carolina Thuaidh, Oregon, Pennsylvania agus Ceantar Columbia chun cosc a chur ar dhíol feithiclí meánacha agus troma breosla iontaise.
I gcomhartha eile fáis, tá Cummins Inc., atá bunaithe sna SA, a tháirgeann 130 milliún inneall dócháin inmheánaigh (ICEs) in aghaidh na bliana, a úsáidtear go leor díobh i mbusanna agus trucailí tromshaothair, tar éis infheistíocht a dhéanamh i bhforbairt Aicme. veain 8 gcill bhreosla agus inneall breosla hidrigine. I mí an Mheithimh 2021, dúirt Cummins, faoi dheireadh na haoise seo, go mbeidh na táirgí seo ag druidim le costas iomlán úinéireachta (TCO) inneall díosail, agus go mbeidh iompar trom sa todhchaí faoi thiomáint ag hidrigin, cealla breosla nó cadhnraí seachas díosail.
Bhí díolacháin dhomhanda feithiclí gáis nádúrtha (NGVanna) in 2020 níos airde ná mar a bhí tuartha roimhe seo: díoladh 29.8 milliún aonad iarbhír i gcomparáid leis an 24.4 milliún réamh-mheasta, de réir Thuarascáil Taighde Grandview 2021. Táthar ag tuar sa tuarascáil freisin go mbeidh thart ar 31 milliún aonad ar dhíolacháin i 2021, agus go n-ardóidh siad go 38.9 milliún aonad i 2028, ag baint amach ráta fáis bliantúil cumaisc (CAGR) de 3.3 faoin gcéad. Éilíonn DataIntelo gurb ionann soithí Cineál I agus thart ar 55 faoin gcéad den mhargadh i margadh soithí CNG, agus gurb ionann soithí Cineál II, Cineál III agus Cineál IV agus thart ar 25 faoin gcéad, 15 faoin gcéad agus 5 faoin gcéad den mhargadh, faoi seach.
Thuar Tony Roberts ó AJR Consulting agus Dan Pichler de CarbConsult go n-ardóidh an t-éileamh ar shnáithín carbóin i soithí brú ilchodacha ó 13,100 t i 2021 go 20,230 t i 2026, agus táthar ag súil go mbeidh an t-éileamh iomlán ar shnáithín carbóin i 2021 ag 106,700 t. Thíos, meastar go sroichfidh an t-éileamh iomlán ar shnáithín carbóin 169,000t in 2026. Measann Roberts agus Pichler go rachaidh an chuid is mó den snáithín carbóin a úsáidtear i soithí brú isteach i bpíopaí soghluaiste (6900t in 2026) agus i mbusanna agus veaineanna (6400t in 2026).
Ina theannta sin, de réir scaoileadh feithiclí nua breosla hidrigine ar fud an domhain, meastar go n-úsáidfidh gach umar stórála hidrigine 700bar ina bhfuil 60 faoin gcéad snáithín agus meáchan 5.6kg 62-72kg de shnáithín carbóin. Faoi 2030, ní bheidh ach snáithín carbóin ag teastáil ó umair stórála hidrigine. Sroichfidh an toirt 166650t. Mar sin féin, tá réamh-mheastacháin do na feithiclí seo coimeádach, agus níl ach 1 faoin gcéad de na feithiclí earraí troma, níos lú ná 10 faoin gcéad de bhusanna agus níos lú ná 1 faoin gcéad de na gluaisteáin ag súil go n-úsáidfidh siad hidrigin.
Ábhair Ilchodacha a Úsáid le haghaidh Soithí Brú
Déantar soithí brú ilchodacha Cineál IV le haghaidh stórála hidrigine trí shnáithín carbóin a fhoirceannadh timpeall línéar plaisteach agus roisín eapocsa a chur i bhfeidhm. I measc na soláthróirí trealaimh ábhar ilchodacha a dhear agus a mhonaraíonn línte táirgeachta umar stórála hidrigine turnkey an-uathoibríoch tá: Comhchodanna Uathnáisiúnta san Ísiltír, Teicneolaíocht Innealtóireachta sna Stáit Aontaithe, McClean Anderson sna Stáit Aontaithe, MIKROSAM sa Mhacadóin agus Roth Ilchodach Innealra sa Ghearmáin, an dara ceann éilimh gur féidir táirgeadh umar stórála hidrigine a dhéanamh cúig go deich n-uaire níos tapúla lena teicneolaíocht nua Rothawin. Maíonn MIKROSAM gur bhain a chustaiméir, JSC DPO Plastik na Rúise, úsáid as an líne táirgeachta is mó ar domhan chun coimeádáin GNC agus umair stórála hidrigine a tháirgeadh, atá in ann 60,000 coimeádán a thochas in aghaidh na bliana.
Deir Cevotec na Gearmáine gur féidir leis 20 faoin gcéad a shábháil in ábhar agus 20 faoin gcéad in am timthriall trí úsáid a bhaint as a chóras Socrúcháin Patch Fiber (FPP) i limistéar cruinneachán soitheach brú. Mhínigh Príomhfheidhmeannach Cevotec, chun 1kg de hidrigin a stóráil, go bhfuil an brú oibre sa choimeádán suas le 700 barra, rud a chiallaíonn go bhfuil gá le thart ar 10kg de shnáithín carbóin, atá ina chóimheas an-ard. Tá an córas FPP in ann paistí snáithíní carbóin atá deartha go cúramach a chur i bhfeidhm go beacht ar réimsí ina mbíonn fadhbanna uaireanta le linn an phróisis foirceannadh. Deirtear gur féidir le córas FPP amháin coimeádáin a threisiú ó mheaisíní foirceannadh iolracha.
Cé go n-úsáideann an chuid is mó de na soithí brú Cineál IV a úsáidtear le haghaidh stórála gáis chomhbhrúite snáithín carbóin le haghaidh neartú struchtúrach agus snáithín gloine don chiseal seachtrach chun damáiste a chosc, ní úsáideann Umoe Advanced Composites (UAC) na hIorua ach snáithín gloine dá shoithí Cineál IV. Cuireann UAC 200-350 soithí barra ar fáil don mhargadh iompair gáis nádúrtha seachas do mhargadh na ngluaisteán, agus leathnóidh sé a phunann táirgí chun 450-500 soithí barra a áireamh in 2022. Mar a dúirt Príomhfheidhmeannach UAC Øyvind Hamre, gloine-snáithín. -cosnaíonn soithí polaiméire treisithe (GFRP) mar an gcéanna le soithí cruach, ach tá siad 70 faoin gcéad níos éadroime. I gcomparáid le coimeádáin CFRP, cé go bhfuil coimeádáin GFRP níos troime, laghdaíonn siad an costas faoi 50 faoin gcéad .
pictiúr
Tá soithí Cineál IV déanta as cumaisc threisithe snáithíní gloine níos saoire ná comhdhúile snáithíní carbóin agus níos éadroime ná soithí cruach (pictiúr trí Umoe Advanced Composites)
Umair stórála hidrigine i go leor margaí
Do Hexagon Purus san Iorua agus NPROXX san Ísiltír (comhfhiontar 50:50 idir Cummins agus Cimmaron Composites sna Stáit Aontaithe, tá sé faighte ag Hanwha sa Chóiré Theas. D'fhógair an chuideachta in 2021 go n-infheisteoidh sé 130 milliún dollar SAM in Alaba, SAM Is margadh tábhachtach é an dáileadh freisin chun gléasra táirgthe nua a thógáil in Opelika, MA.
Ní hamháin go bhfuil fás tagtha ar chur i bhfeidhm na n-umair stórála hidrigine sa mhargadh dáileacháin, ach freisin i réimsí na ngluaisteán, na trucailí, an iompair iarnróid agus an iompair mhuirí. "Beidh cuid de na veaineanna a tógadh san Eoraip faoi thiomáint ag hidrigin," a dúirt Michael Himmen, stiúrthóir bainistíochta agus ceann díolacháin ag NPROXX, monaróir umar stórála hidrigine. De réir rialacháin Eorpacha, faoi 2030, ní mór do OEManna trucail a chinntiú go laghdófar astaíochtaí CO2 a gcuid trucailí 30 faoin gcéad ar an meán i gcomparáid le leibhéil 2019. De réir thogra Himmen, is féidir le 5 faoin gcéad de na trucailí Eorpacha cumhacht hidrigine a úsáid, rud a chiallaíonn go mbeidh 15,{6}} go 20,000 trucailí faoi thiomáint hidrigine ag teastáil gach bliain. Tá sé cinnte go bhféadfaí 2,{11}} veain faoi thiomáint hidrigine a thógáil in aghaidh na bliana ag tosú i 2026-27 agus ag fás go seasta as sin. Má tá 5 go 7 n-umar stórála hidrigine de Chineál IV feistithe ag gach feithicil, laistigh de 10 mbliana, d’fhéadfadh go mbeadh 100,000 umar stórála hidrigine agus 6,000 tonna de shnáithín carbóin ag teastáil ó thrucailí tromshaothair in aghaidh na bliana.
Maidir le hiarnróid, tá traenacha faoi thiomáint hidrigine de chuid Alstom Coradia iLint curtha in úsáid sa Ghearmáin. Thosaigh 14 thraein go dtí an tSacsain Íochtarach ag rith in 2021, agus cuirfear tús le 27 traein chuig príomh-réigiún na Réine in 2022. blianta fada in úsáid. Ina theannta sin, tá traenacha iLint á dtástáil faoi láthair san Ostair agus san Ísiltír. Úsáideann dhá charr na traenach 24 umar stórála hidrigine de Chineál IV, a chuirtear in urranna dín ar bharr gach gluaisteáin, a bhfuil cealla breosla iontu freisin. Chuir Hexagon Composites an umar stórála hidrigine ar fáil don traein fhréamhshamhail bunaithe ar a umar stórála tromshaothair le trastomhas 416mm agus fad 3128mm, a fhéadfaidh 300L nó 9kg de hidrigin a sheasamh ag brú 350 bar. Anois, soláthraíonn NPROXX umair stórála hidrigine le trastomhas 500mm, fad 2200mm agus brú stórála 350bar do thraenacha iLint.
pictiúr
Tá 41 traein faoi thiomáint hidrigine Coradia iLint díolta ag Alstom agus tá sé ag tástáil le cinn eile (pictiúr trí Alstom)
pictiúr
D’ordaigh cuideachta iarnróid na Fraince SNCF 12 traein réigiúnach dé-mhód faoi thiomáint hidrigine agus leictreacha Alstom Coradia (pictiúr trí Alstom)
pictiúr
Tá Alstom ag obair le Eversholt Rail sa RA chun traenacha leictreacha a thiontú ina dtraenacha Breeze faoi thiomáint hidrigine (pictiúr trí Alstom)
Áirítear ar fhorbairtí eile a bhaineann le traenacha faoi thiomáint hidrigine: an traein Mireo Plus H le carráistí 2 agus 3 arna bhforbairt ag Siemens na Gearmáine, a dhéanfar a thástáil i roinnt réigiún sa Ghearmáin le linn 2023-2024. Idir an dá linn, tá Hexagon Purus ag soláthar umair stórála hidrigine de Chineál IV do na traenacha Vital-One a thosóidh Talgo na Spáinne ag tástáil in 2023. Soláthróidh Heicseagán Purus umair stórála hidrigine do Stadler Rail na hEilvéise freisin dá gcéad traein FLIRT a tógadh agus a thástáiltear san Eilvéis, a ag dul i mbun seirbhíse i San Bernardino, California, SAM in 2024.
pictiúr
Tá Siemens ag forbairt na traenach Mireo Plus H le haghaidh tástála in 2023-2024 (pictiúr ó Siemens)
Maidir le loingseoireacht, d'fhógair Hexagon Purus i mí an Mheithimh 2021 go mbunóidh sé fochuideachta nua, Hexagon Purus Maritime. "Tá méadú tapa á fheiceáil againn anois ar an éileamh agus ar na gníomhartha ar hidrigin sa mhargadh mara," a mhíníonn Jørn Helge Dahl, Stiúrthóir Díolacháin agus Margaíochta ag Hexagon Purus. Soláthraíonn feidhmchláir stórála amach ón gcósta réiteach idéalach." Creideann Dahl go bhfeicfidh an tionscal muirí níos mó agus níos mó tionscadal á n-infheistíocht san earnáil de réir mar a bheidh 2030 ag druidim linn, á dtiomáint ag spriocanna a leag an Eagraíocht Mhuirí Idirnáisiúnta (IMO, Londain, RA) i bhfeidhm. Áirítear ar na tionscadail seo : Ní mór do gach long nua agus long atá ann cheana astaíochtaí CO2 a laghdú 40 faoin gcéad faoi 2030 agus 70 faoin gcéad faoi 2050, i gcomparáid le 2008.
San eitlíocht, tháinig borradh tobann spéise san eitlíocht in 2020 agus rialtas na Fraince tar éis Airbus a fhóirithint mar gheall ar thitim ón bpaindéim COVID-19 agus é ag iarraidh air aerárthaí tráchtála faoi thiomáint hidrigine a thabhairt chuig an margadh faoi 2035 . I samhradh na bliana 2020, sheol Airbus a thionscadal ZEROe le trí mhúnla aerárthaigh, a n-úsáidtear 1/3 díobh ar chúl chun hidrigin leachtach a stóráil agus a éilíonn rialú crióigineach.
Rogha eile le haghaidh turboprops réigiúnacha is ea an modúl dé-umar forbartha ag cuideachta SAM Universal Hydrogen, a úsáideann fráma CFRP. "Cuirimid na modúil ar fáil ar éileamh, agus mar sin níl aon ghá le saoráid stórála hidrigine," a mhínigh JP Clarke, CTO de Hidrigine Uilíoch. "Is féidir na modúil seo a luchtú ar an aerárthach ar bhealach simplí, díreach cosúil le cadhnraí nó soláthairtí cistine." D'fhógair an chuideachta in 2021 go bhfuil litreacha rúin sínithe aici le trí aerlíne réigiúnacha chun córais tiomána faoi thiomáint hidrigine a aisfheistiú d'aerárthaí turbaprop atá ann cheana féin.
D’fhógair an chuideachta SAM ZeroAvia i mí Aibreáin 2021 go bhfuil 2-suíochán á fhorbairt aici do scaird réigiúnach suíocháin.
MW de thraenacha cumhachta hidrigine-leictreacha. Chríochnaigh an chuideachta $24.3 milliún i maoiniú in 2021, rud a chuideoidh léi tráchtálú a bhaint amach in 2024 agus tosú ag freastal ar aerárthaí sibhialtacha réigiúnacha in 2026.
Na dúshláin a bhaineann le stóráil hidrigine
Bíonn fadhbanna tromchúiseacha le sárú ag coimeádáin Cineál IV freisin. Go háirithe, déanann costas snáithín carbóin na coimeádáin seo an-daor. Príomhcheist eile is ea dlús stórála. Cé go soláthraíonn hidrigin chomhbhrúite trí huaire an fhuinneamh in aghaidh an mhais gásailín, tá a fhuinneamh in aghaidh an toirte i bhfad níos ísle, rud a éilíonn coimeádáin mhóra chun na brúnna arda is gá chun dóthain breosla a stóráil a sheasamh. Cuireann hidrigin dlús níos airde ar fáil mar leacht crióigineach nuair a stóráiltear é ag -253 céim , agus nuair a stóráiltear é in umar comhbhrú crióigineach (CCH2) ag -230 céim , 300 barra, deirtear go bhfuil dlús níos airde ag hidrigin. ná nuair a stóráiltear é ag 700 bar 50 faoin gcéad níos airde i gcoimeádáin Cineál IV. Go ginearálta tá umair chrióigineacha miotalach, agus níl sé léirithe go fóill go bhfuil an fheidhmíocht agus an saol tuirse céanna ag umair chrióigineacha déanta as ábhair chomhchodacha níos mó mar a léirítear i gcoimeádáin gháis chomhbhrúite Cineál IV, a bhfuil sonraí feidhmíochta carntha níos mó ná 25 bliain acu.
Saincheist eile is ea go bhféadfadh sé nach mbeadh táirgeadh na milliún umar stórála hidrigine a theastaíonn chun spriocanna feithiclí breosla-chealla (FCV) agus éileamh bonneagair a chomhlíonadh ar fáil in am do na méideanna móra snáithíní carbóin a theastaíonn. "Tá go leor snáithín carbóin a fháil ar cheann de na príomhábhair imní atá againn." Dúirt Himmen ó NPROXX go bhfuil méadú faoi dhó tagtha ar fheidhmíocht na cuideachta sa bhliain fhioscach 2020-2021 agus go leanfaidh sé ag méadú faoi dhó sa bhliain fhioscach seo chugainn. "Níl muid ina n-aonar, is dóigh liom go bhfuil Heicseagán ag fás ag an ráta céanna. Ní mór dúinn snáithín carbóin le cáilíocht agus feidhmíocht áirithe ag pointe praghais áirithe." Faoi láthair, úsáideann an chuid is mó de na soithí Cineál IV snáithín T700 Toray ( Neart teanntachta 4900MPa, modulus 230MPa) nó snáithíní comhchosúla. "Níl an snáithín láidir go leor, rud a chiallaíonn go gcaithfear é a fhoirceannadh cúpla uair eile, rud a fhágann go bhfuil an coimeádán níos tiús, rud atá do-ghlactha. Mura bhfuil a fhios agat anois cén áit a dtiocfaidh do snáithín an bhliain seo chugainn, b'fhéidir go mbeadh ort i ndáiríre. chun stop a chur le táirgeadh."
Dúshlán mór eile do shoithí Cineál IV ná costas snáithíní carbóin agus soithí CFRP. Tá spriocanna socraithe ag déantóirí soithí nua agus soláthraithe feithicleach Sraith 1 na Fraince, Plastic Omnium agus Faurecia araon, chun costas umar stórála hidrigine Cineál IV a laghdú 30 faoin gcéad go 75 faoin gcéad faoi 2030 agus éifeachtacht stórála á mhéadú. méadú de níos mó ná 7 faoin gcéad . Chun na críche sin, tá teicneolaíochtaí nua á dtabhairt isteach i gcónaí, ón teicneolaíocht FPP a úsáideann Cevotec sa Ghearmáin chun am agus costas timfhilleadh CFRP le haghaidh cruinneacháin coimeádáin a ghiorrú, go dtí an teicneolaíocht foirceannadh 3D a sheol Cygnet Texkimp sa Ríocht Aontaithe chun damáiste snáithíní a laghdú, agus an teicneolaíocht braite coimeádán in-situ a sheol Com&Sens, speisialtóir i gcomhtháthú braiteoirí ábhar ilchodach, sa Bheilg.
