Brintmobilitet fra vedvarende energi

En pålidelig energiovergang kræver implikation af en række videnskabelige områder:fysiske, human, social, økonomisk, såvel som jord- og biovidenskab, med den særlige bekymring at sætte slutbrugeren i centrum for teknologiudvikling. Som en del af ULHyS -projektet (Université de Lorraine Hydrogène Sciences et Technologies), University of Lorraine samler omkring ti laboratorier omkring fem forskningsemner, fra brintproduktion til territorial indsættelse. I denne sammenhæng, adskillige ULHys -medlemmer blev inviteret til at besøge brintpåfyldningsstationen FaHyence ved Sarreguemines.

Indviet i april 2017, FaHyence er den første tankstation i Europa, der producerer brint ved elektrolyse på stedet ved hjælp af grøn elektricitet fra vedvarende energi leveret af Electricity of France (EDF). Webstedet har en kapacitet på 40 kg brint om dagen, repræsenterer behovet for omkring 20 til 25 køretøjer om dagen til opladningstryk mellem 350 og 420 bar.

Omkring 350 km, uden drivhusgasemission

Andre brintstationer i Frankrig omfatter HyWay -projektet, som har været i drift siden sommeren 2018 på CEA (French Alternative Energies and Atomic Energy Commission) i Grenoble, og to andre er under opførelse i Rodez og Nantes. FaHyence er resultatet af et samarbejde mellem EDF, EIFER, McPhy, Symbio Fcell og Urban Conglomeration of Sarreguemines Confluences (CASC). For at sikre en regelmæssig drift af tankstationen, omkring ti brintkøretøjer kører i bykonglomerationen:Electric Kangoo ZE (Renault) udstyret af Symbio Fcell med en brændselscelle, der fungerer som rækkeviddeforlænger. Brændselsceller af typen PEM (polymerelektrolytmembran) kører med rent brint og følgelig uden drivhusgasemissioner med rækkevidder op til 350 km, 200 km takket være et 33kWh Li-ion batteri og 150 km takket være et 5kWh PEMFC tilsluttet en 1,8 kg brinttank under tryk på 350 bar.

Selvom tankstationen ikke har fri adgang, ethvert køretøj - fransk, Europæisk eller internationalt - kørsel på brint kan få en genopladning efter simpel godkendelse ansøge hos CASC med en tydelig fordel:brintpåfyldningen er helt gratis. Som en konsekvens, ni ekstra nyttekøretøjer er blevet købt imellem af andre professionelle partnere i konglomeratet, og flere private tyske og belgiske brugere har allerede fyldt deres reservoirer ved Sarreguemines.

FaHyence er en del af projektet H2ME (Hydrogen Mobility Europe) finansieret af det europæiske program FCH JU (Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking), der har til formål at implementere 49 brintstationer og 1, 400 køretøjer over EU inden 2020. Brint er tredje kapitel i FaHyence-projektet om bæredygtig mobilitet udover elektricitet og bio-metan. Det er et ambitiøst levende laboratorium og et tydeligt eksempel på brintteknologi.

En fuld tank på fire minutter flad

Brugere, der lærer at drage fordel af påfyldningsenhederne, er gået problemfrit. Grænsefladen er klassisk, og proceduren ligner konventionelle systemer, der anvender fossilt brændstof, og minimerer tilpasningsperioden. Der er stadig behov for forbedringer med hensyn til ergonomi og interaktioner, men driftsprincippet forbliver ret simpelt. Sammenlignet med timers opladning, der er nødvendig for konventionelle batteribaserede elbiler, de fire minutter til at fylde et køretøjs tank med brint ser ud til at være mere end acceptabelt.

Stationen indeholder en alkalisk elektrolyser med en produktionskapacitet på 1,8 kg/t, hvilket kræver 50 liter vand pr. Kilo brint. Ud over, der er en to-niveau kompressor, det første nående tryk på omkring 30 bar, og den anden udstyret med et kølekredsløb ned til -20 ° C giver mulighed for at nå et tryk på op til 420 bar. Denne kompressionsenhed giver to store fordele:Den første er, at den ikke kun kan fylde brintkøretøjer ved 350 bar (tilfælde af FC-EV som Kangoo ZE), men også, helt sikkert med nogle volumenbegrænsninger, elektriske køretøjer, der kører med brint, og som kræver påfyldningstryk på 700 bar og rækkevidder på omkring 450 km (tilfælde af FCV, f.eks. Toyota Mirai, Honda Clarity -brændstofcellen og Hyundai Nexo ...). Den anden fordel er, at kølesystemet reducerer påfyldningstiden til fire minutter sammenlignet med syv minutter for systemer, der arbejder ved omgivelsestemperatur.

En underudnyttet tankstation, der let kunne blive konkurrencedygtig

"Hydrogenteknologi i sig selv er ikke den begrænsende faktor", siger Christian Hector, leder af teknisk service hos Cofluences og initiativtager til FaHyence -projektet. "Det mest begrænsende element er elektrolysatoren". Med et gennemsnit på 2,2 brændstoffer om dagen, repræsenterer knap 5% af dets nominelle kapacitet, stationen er klart underudnyttet. Som en konsekvens, omkostningerne pr. fyldning er stadig for høje til at være konkurrencedygtige med klassiske systemer. Mens omkostningerne pr. Kilo med brint afhænger af lokale forhold; hos Sarreguemines er det 10 € pr. kg, og landsgennemsnittet er på omkring 6 € pr. kg. Bemærk, at det tager omkring 1 kg brint at køre 100 km.

For at stationen er omkostningseffektiv, mindst 30 køretøjer dagligt fylder deres tank. "Men det økonomiske overskud var ikke motivationen for dette projekt, "siger Hector." Formålet var at teste elektrisk mobilitet i en grænseoverskridende sammenhæng, samt at validere den tekniske pålidelighed af en brintstationsstation i kombination med en elektrolyser på stedet ". Selvom denne stations fremtid, hvis økonomiske støtte slutter i 2020 er stadig usikker, målene er nået, og dette takket være Hectors og hans grønne mobilitetsteams vedholdenhed ved CASC.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.