Whatever Happened to Brennstoffzellen?

Anmerkung der Redaktion: Dieser Artikel ist Teil einer gelegentlichen LiveScience-Serie über Ideen der Menschheit Auswirkungen auf die Umwelt zu erleichtern.

Im Jahr 2003 forderte Präsident George W. Bush eine Milliarden-Dollar-Initiative zu Brennstoffzellen der künftigen Ersatz des Ottomotors. Diese saubere Batterie-ähnliche Geräte erzeugen Strom durch die Kombination von Wasserstoff und Sauerstoff und nur Wasser abgibt.

Aber vier Jahre auf der Straße nicht viele neben Kaliforniens Gouverneur Arnold Schwarzenegger wurden hinter dem Lenkrad eines Brennstoffzellen-Autos, und ein wichtiger Grund dafür ist der Mangel an Wasserstoff-Tankstellen.

"Die Infrastruktur nicht schnell genug, sich entwickelnden ist", sagte Britta Gross, General Motors Manager der Wasserstoff-Infrastruktur und strategischen Vermarktung.

Wartet nicht auf die so genannte "Hydrogen Highway" gebaut werden, GM hat eine eigene Projekt-Einfahrt, in denen 110 Chevy Tagundnachtgleichen ausgestattet mit Wasserstoff Brennstoffzellen verliehen werden wird – kostenlos – test zu gewöhnliche Kunden für 3-Monats-Zeiträume.

Um Brennstoff zu liefern, ist das Unternehmen die Installation – weitgehend auf eigene Kosten — 10 Wasserstofftankstellen in Los Angeles und New York Bereich, wo Einfahrt Teilnehmer können kostenlos tanken.

Huhn und Ei

Projekt-Einfahrt soll Verbraucher-Feedback auf Brennstoffzellen-Autos zu erhalten, aber es zeigt eine lästige "Henne und Ei" Problem: Verbraucher werden ungern ein Brennstoffzellen-Auto zu kaufen, wenn sie nicht genügend Wasserstoff-Tankstellen, sehen, während Kraftstofflieferanten ungern Wasserstoff-Tankstellen zu bauen, wenn sie nicht genügend Brennstoffzellen-Autos sehen sein werden.

Jeroen Struben aus der MIT Sloan School of Management hat das studiert und anderen Markt zwingt und festgestellt, dass sie den Übergang zu einer nicht-Benzin-Infrastruktur verhindern.

"Es gibt 100 Jahre Erfahrung mit Gas-Tankstellen," sagte Struben LiveScience.

Die Tatsache, dass Menschen ihre benzinbetriebenen Autos bei einigen 170.000 Stationen bundesweit füllen können ein Gefühl der Sicherheit bietet, dass alternative Kraftstoffe Jahrzehnte benötigen, sagte Struben.

Die Wasserstoff-Einfahrt

Obwohl in ihrem Umfang begrenzt, ist Projekt Einfahrt die größte Brennstoffzellen-Demonstration bisher. General Motors mehr als 1 Milliarde Dollar in die Technik investiert hat, in der Hoffnung, seine einzigartige Vorteile zu nutzen, erklärt Gross.

Im Vergleich zu normalen Verbrennungsmotoren, Brennstoffzellen brauchen keine Getriebe, der Motor dreht die Räder direkt. Dies bedeutet, dass die Hersteller mehr Freiheit, um kostengünstige Konstruktionen einfallen lassen müssen.

Im Vergleich zu batteriebetriebene Fahrzeuge, Brennstoffzellen-Autos können weiter gefahren werden (die Equinox gehen kann 150 Meilen auf einer Tankfüllung von 9,3 Pfund von Wasserstoff). Um diese Art von Angebot zu erhalten, muss eine Batterie mit einem Benzin-Motor, wie ein Hybrid-Elektrofahrzeug kombiniert werden.

Brennstoffzellen haben auch das Potenzial zur Verringerung der Treibhausgas-Emissionen besser als andere aktuelle Alternativen, sagte Gross.

Dies ist jedoch nur dann, wenn der Wasserstoff aus erneuerbaren Energien wie Wind- und Solarenergie erzeugt wird. Derzeit ist die meisten Wasserstoff aus Erdgas gewonnen – ein Prozess, der etwa so viel Kohlendioxid-Emissionen pro Meile Gefahren wie brennende Benzin im Auto führt, sagte Struben.

Eine erfüllende Erfahrung

Soweit Preis könnte Wasserstoff mit Benzin, wettbewerbsfähig sein, sobald die Infrastruktur im Ort, ist Gross, sagte. Die meisten Schätzungen gehen davon aus, dass ein Pfund von Wasserstoff (ungefähr das Äquivalent von einer Gallone Benzin) $2, $3 kostet.

"Vor zwei Jahren, $2 bis $3 schien teuer" Gross, sagte, aber nicht mehr mit aktuellen Gaspreise.

Ein Anliegen, wurde jedoch, dass eine Brennstoffzelle tanken kann ein langes und kompliziertes Verfahren, da Wasserstoff ein leicht brennbare Gas ist.

Aber Gross sagte, dass die Equinox in drei bis fünf Minuten mit einer Hochdruckpumpe (700 Bar) gefüllt werden kann. Treiber können es selbst tun, denn es gibt eine Sicherheit-Stecker, die Lecks zu verhindern einrastet.

Entwicklung des ländlichen Raums

50 oder so Wasserstoff-Tankstellen in den Vereinigten Staaten sind in der Regel nicht für die Öffentlichkeit zugänglich und bieten keine einheitlich, dass der hohe Druck, der Brutto-für erforderlich hält. Das Unternehmen daher rollt 10 neue Stationen für Anfang 2008 wann die erste Brennstoffzelle Tagundnachtgleichen zugestellt wird.

GM-Beamten sind bereits die nächste Welle in 2010 bis 2012 Blick auf wann sie ungefähr 1.000 Brennstoffzellenfahrzeuge freigibt. Brutto sagte, dass dies etwa 40 Stationen in und um den Zielgebieten benötigen.

Struben, die MIT-Forscher, ist nicht sicher, dass diejenigen ausreichen werden. "Man braucht mehr Stationen als die einfachen Berechnungen zu vermuten wäre," sagte er.

In seinem Markt-Simulationen fand er, dass wenn Stationen weit auseinander liegen, Menschen öfter füllen nur um sicher zu sein. Dadurch können lange Schlangen an der Zapfsäule, die andere davon abhalten, ein Brennstoffzellen-Auto zu kaufen.

Um dies zu vermeiden, müssen Regierung und Industrie nachhaltig unterstützen, Stationen, vor allem in ländlichen Gebieten, wo "sie möglicherweise nicht rentabel für die ersten 10 bis 20 Jahre", sagte Struben.

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