O hidrogênio foi apontado como combustível do futuro, e a tecnologia se destaca no plano do governo de Morrison de alcançar as emissões líquidas de zero até 2050.
No início de 2021, o governo revelou sua estratégia de "futuros combustíveis" para reduzir as emissões no setor de transporte, cometendo US $ 250 milhões por veículos elétricos de bateria e infraestrutura de hidrogênio.E em setembro, prometeu quase US $ 500 milhões em relação ao Programa Clean Hydrogen Industrial Hubs.
A descarbonizando o transporte é crucial na luta para limitar o aquecimento global a 1.5?Este século.Estimamos que o setor contribui com cerca de 20% das emissões globais-como queimar duas piscinas olímpicas cheias de combustíveis fósseis por minuto, a cada minuto do ano.
Mas, como pesquisadores independentes em emissões de transporte e energia, acreditamos que o foco no hidrogênio no transporte rodoviário é extraviado.
Hyundai NEXO runs on hydrogen.SuppliedAs projeções mostram se as metas de redução de emissões de 2030 das nações são atendidas, o planeta estará no caminho de aquecer por um catastrófico 2.4?.Nesse premente, precisa reduzir rapidamente as emissões globais antes de 2030, o desenvolvimento de hidrogênio para o transporte rodoviário de baixa emissão não acontecerá rápido o suficiente e não representa uma alternativa viável aos veículos elétricos.
Hidrogênio em poucas palavras
O hidrogênio já é uma parte importante da economia global, inclusive para a produção de fertilizantes e no refino de petróleo.O governo federal identificou o hidrogênio como uma tecnologia prioritária de baixa emissões para se desenvolver ainda mais, com foco na infraestrutura de reabastecimento de hidrogênio para as principais rotas de carga e corredores de rodovias de passageiros.
Hoje, quase todo o hidrogênio é produzido usando combustíveis fósseis (gás natural e carvão), e isso representa cerca de 2% das emissões globais.O hidrogênio é limpo e amigável ao clima apenas se for produzido a partir de fontes renováveis de energia, como solar, vento e hidrelétrica.Este processo usa a eletrólise para converter a água em hidrogênio e é adequadamente chamada de "hidrogênio verde".
Por mais de 20 anos, os proponentes de hidrogênio prometem um futuro de energia limpa.Mas enquanto o ritmo de novos projetos de hidrogênio verde está se acelerando, a maioria ainda está em um estágio inicial de desenvolvimento.Apenas 14 grandes projetos em todo o mundo iniciaram a construção em 2020, enquanto 34 estão em um estudo ou memorando de estágio de compreensão.
O desenvolvimento da tecnologia de hidrogênio é, de fato, importante fora do setor de transporte rodoviário, com opções promissoras, como o aço verde, que reduzirão as emissões e trarão novos empregos australianos.
Toyota Hydrogen engineSupplied Toyota MediaMas não estamos apostando em hidrogênio para transporte rodoviário
Dados de vendas globais para carros e veículos comerciais leves, juntamente com declarações de líderes corporativos, sugerem que muitos fabricantes de veículos não consideram seriamente o hidrogênio um combustível de transporte viável e lucrativo.
O veículo de células a combustível de hidrogênio Honda Clarity, por exemplo, cessou a produção em agosto de 2021 para “aparar modelos de baixo desempenho de sua formação”.Alguns fabricantes estão até fazendo lobby para uma transição mais rápida para carros elétricos.
O hidrogênio pode desempenhar um papel maior no mercado de caminhões de longo curso, pois seus benefícios declarados incluem uma longa faixa de acionamento e tempos de reabastecimento curto, que são importantes para esse setor.
Mas o hidrogênio compete com um mercado de caminhões elétricos dinâmicos e velozes, que mostra melhorias anuais significativas e contínuas na densidade de energia da bateria e preços.Além disso, os fabricantes de caminhões-como Daimler, Man, Renault, Scania e Volvo-indicaram que vêem um futuro totalmente elétrico.
Os benefícios frequentemente declarados do hidrogênio se dissipam quando comparados com a tecnologia alternativa de caminhões elétricos.Isso inclui a troca de bateria, que permite curtos tempos de reabastecimento, e o desenvolvimento de vias eletrônicas (estradas que recarregam automaticamente os veículos quando dirigem ao longo dele).
Embora seja verdade que esses sistemas ainda estão sendo testados, por exemplo, a Europa e os EUA, eles têm uma perspectiva promissora.Por exemplo, em julho, o governo do Reino Unido anunciou £ 2 milhões (US $ 3.66 milhões) para projetar cabos de carregamento aéreo que alimentassem caminhões elétricos em uma auto -estrada.
Da mesma forma, a rede de troca de bateria na China já diminui a rede de reabastecimento de hidrogênio, embora o sistema ainda esteja em sua infância.
Hydrogen fuel cell cars could one day challenge electric cars in the race for pollution-free roads but only if more stations are built to fuel them.AP Lee Jin-ManBaixa eficiência energética
Uma questão negligenciada, mas fundamental, com o uso de hidrogênio no transporte é sua baixa eficiência energética.O hidrogênio não é uma fonte de energia, é um portador de energia.Isso significa que ele precisa ser gerado, comprimido ou liquefeito, transportado e convertido de volta em energia útil - e cada etapa do processo incorre em uma perda substancial de energia.
De fato, veículos e veículos de hidrogênio que funcionam em gasolina ou diesel têm um desempenho de energia igualmente baixo: apenas 15-30% da energia disponível nos combustíveis é usada para direção real.Compare isso com os veículos elétricos da bateria, que usam 70-90% da energia disponível.
Em outras palavras, a quantidade de energia renovável necessária para um veículo de hidrogênio verde dirigir um quilômetro é o mesmo que é necessário para que três veículos elétricos acionem a mesma distância.
Esta é uma questão muito importante.Quanto mais energia necessária para o transporte, mais energia renovável precisa ser gerada, e maior o custo e mais difícil é descarbonizar a economia rapidamente e em escala.Existem três outros problemas, talvez menos conhecidos, com hidrogênio que acreditamos que devem ser seriamente considerados.
Primeiro, o potencial de vazamento significativo de hidrogênio durante a produção, transporte e uso.O hidrogênio é um gás de efeito estufa mais potente que o dióxido de carbono, e qualquer perda de hidrogênio reduz a eficiência energética geral.
Segundo, as emissões de hidrogênio do vazamento podem aumentar a poluição do ar local e regional e até esgotar a camada de ozônio na estratosfera, mas são necessárias mais pesquisas neste espaço.
E, finalmente, o hidrogênio precisa de água fresca limpa, e muito disso.Um único carro de célula a combustível de hidrogênio requer cerca de 9 litros de água limpa e desmineralizada para cada 100 km acionado.Para um caminhão grande, isso seria superior a 50 litros por quilômetro.
Se as plantas de água do mar e dessalinização fossem usadas para produzir a água, outra perda de energia seria adicionada ao processo de produção, penalizando ainda mais a eficiência energética geral.
Concentre -se em veículos elétricos
A descarbonização do transporte rodoviário precisa ser rápida, implantada em escala e requer uma estratégia holística que promova mudanças no comportamento da viagem diária.Apostando na futura disponibilidade em larga escala de hidrogênio para este setor não verá isso acontecer rápido o suficiente.Também corre o risco de travar na dependência de combustíveis fósseis e suas emissões adicionais de gases de efeito estufa, se o hidrogênio limpo de aumento da expectativa ficar aquém das expectativas.
Precisamos minimizar a demanda de energia e melhorar a eficiência energética no transporte o máximo possível e o mais rápido possível.As evidências disponíveis sugerem que os veículos elétricos da bateria são a única tecnologia viável que pode conseguir isso em um futuro próximo.
Para uma rápida redução nas emissões de gases de efeito estufa, devemos eletrificar o transporte onde pudermos e usar outras opções como o hidrogênio verde, onde realmente não podemos, como envio de longo alcance e aviação.E, dependendo de como os esforços de eletrificação de caminhões se desenvolvem, o hidrogênio ainda pode ter um papel no caminhão de longo curso, mas usará muita energia renovável extra.
Um primeiro passo lógico é converter a produção global atual de hidrogênio baseado em combustível fóssil em hidrogênio verde.Mas o foco deve estar em lançar veículos elétricos em toda a Austrália e, de fato, o mundo.
Os autores agradecem as discussões e as contribuições feitas pelo professor Eckard Helmers (University of Applied Sciences Trier, Alemanha) e pelo Dr. Paul Walker (Universidade de Tecnologia Sydney).
Robin Smit, professor associado adjunto da Universidade de Tecnologia Sydney;Enoch Zhao, candidato a doutorado, Universidade de Tecnologia Sydney e Hussein DIA, professor de futura mobilidade urbana, Universidade de Tecnologia de Swinburne
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