Kan brint være fremtidens brændstof?

Når det kommer til at se på energikilden, der vil erstatte fossile brændstoffer, der mangler ikke muligheder. Solenergi, Vindenergi, ethanol og biobrændstoffer er typisk de mest citerede kandidater til udskiftning af oliebaserede forbrændingsmotorer og kulfyrede kraftværker.

Men brint skiller sig ud som en lovende alternativ energikilde. Selvom tanken om brint som en meget brugt brændstofkilde til at drive biler og generere elektricitet er et relativt nyt koncept som reaktion på at søge et alternativ til olie, brintbrændstofceller forud for forbrændingsmotoren, som blev opfundet i midten af ​​1800 -tallet, omkring 20 år.

I betragtning af at den mest grundlæggende form for denne teknologi har eksisteret i næsten 150 år, hvorfor er tiden pludselig kommet?

Hvorfor brint?

Brint er det mest forekommende element i universet, så der er ingen chance for, at menneskelige forbrugere ødelægger forsyningen. Der er helt sikkert nok olieressourcer til at imødekomme den globale efterspørgsel nu, men mange energieksperter forudser, at verdens forsyning af olie vil blive opbrugt inden for 60 år, ifølge en rapport fra Ars Technica. Det er så let at producere, at processen kunne afsluttes hjemme med det rigtige udstyr.

At udtømme verdens forsyning af olie eller endda nærme sig de uundgåelige mangler, der følger med en voksende befolkning - planeten er nu vært for 7 milliarder mennesker i slutningen af ​​oktober - og økonomisk vækst vil ikke kun skabe en større energikrise, der nødvendiggør hurtig indførelse af alternative energikilder; at brænde så meget brændstof betyder også en enorm byrde for atmosfæren i processen. Og det tager ikke engang højde for de potentielle miljømæssige konsekvenser af at udvinde råolie fra jorden.

Brint, derimod, er rentbrændende. Det eneste biprodukt af brintkraft er vand og varme, som begge kan genbruges. Dette betyder i det væsentlige at gøre en energiforbrugende proces til en energiproducerende proces.

Brint, imidlertid, er ikke en klar energikilde som olie og naturgas. Hellere, det er et middel til at lagre energi, da rent brint ikke er tilgængeligt på Jorden i mængder, der er nødvendige for at brænde en hel energiøkonomi. For at få brint i form af et brugbart brændstof kræver energi. Brint kan produceres enten ved at adskille det fra iltmolekyler i vand gennem elektrolyseprocessen, eller ved at opdele det fra kulbrintkæder i fossile brændstoffer, en proces, der selv skaber drivhusgasemissioner, som beskrevet i denne artikel.

Hvordan genererer brint brugbar strøm?

Brintbrændselsceller fungerer ikke helt som oliebaserede forbrændingsmotorer, som er afhængige af varme og kraft for at skabe energi.

En brændselscelle består af en stak, “En sandwich af anoder, katoder og andre højteknologiske materialer, ”Som HowStuffWorks.com’s Ed Grabianowski forklarer. Flydende brint brændstof kommer ind omkring anoderne, hvor elektroner, der er knyttet til brintet, adskilles fra atomerne selv. En elektrolyt i brændselscellen lader brintprotoner passere, men ikke elektronerne. Når brintatomerne når den anden side af brændselscellen, katoden, det binder sig med ilt, skaber varme og vanddamp.

Hvad er ulemperne ved brint?

Medmindre du tilfældigvis bor i Californien, som har taget noget initiativ til at opbygge infrastrukturen til støtte for brintbrændstof, chancerne er, at du aldrig har set muligheden for at fylde din bil op med brint sidste gang du var på tankstationen.

På den anden side af mønten, hvis du for nylig har været hos en bilforhandler, chancerne er store for at du har set biler med almindelige benzinmotorer, diesler og sandsynligvis endda et par hybrider. Men brintdrevne biler? Ikke sandsynligt.

Og dette er en af ​​de største forhindringer for at implementere en ny energiteknologi:Energiproducenter og distributører har brug for infrastrukturen for at levere efterspørgsel efter deres brændstof. Men efterspørgslen kan ikke rigtig eksistere uden infrastrukturen til at understøtte det. Det er som "kyllingen og ægget" -problemet, men forskellen er, at løsningen sandsynligvis er milliarder værd.

En anden væsentlig ulempe ved brint er, at selvom det er rigeligt, brintbrændstof kan være svært og dyrt at opbevare. Ved normale stuetemperaturer, hydrogen findes som en gas. For at bringe brint i en flydende tilstand, der kan opbevares, overført og til sidst brugt som brændstof kræver en temperatur på -423 grader Fahrenheit (-253 grader Celsius). At holde brintbrændstof så koldt kræver specialiserede beholdere, f.eks. Den på billedet til venstre.

Endelig, brintdrevne biler er i øjeblikket for dyre for den gennemsnitlige forbruger at købe. Sidste år, Toyota meddelte, at bilproducenten i 2015 havde til hensigt at producere et brintdrevet køretøj, der kostede omkring $ 50, 000, en 90 procent reduktion i den nuværende pris på de samme biler nu, ifølge en rapport fra Bloomberg News. På et tidspunkt, produktionsomkostninger for hvert køretøj løb op på $ 1 million.

Med andre ord, mens brint er lovende og har stor opmærksomhed og investeringer fra både energiselskaber og bilproducenter, det er ikke tid endnu. Så ja, brint kan være fremtidens brændstofkilde, men i morgen, du skal sandsynligvis stadig fylde din bil med almindelig, gammel benzin.