My Fuel Cell

Vätebilar representerar en potentiell möjlighet när det gäller utvecklingen mot mer hållbara och miljövänliga transportlösningar. Väte som bränsle har potential att drastiskt minska utsläppen av växthusgaser och vätebilar är en spännande möjlighet för framtiden inom fordonsindustrin. Trots utmaningarna är framtidsutsikterna för vätebilar lovande. Med världens ökade fokus på att minska utsläppen av växthusgaser och förbättra luftkvaliteten kan vätebilar spela en nyckelroll i övergången till mer hållbara transportmedel. Trots utmaningar med infrastruktur och kostnader pekar allt mer på att vätebilar kommer att bli en viktig del av vår strävan mot en mer hållbar och renare värld.

Vad är vätebilar?

Vätebilar, även kända som bränslecellsbilar, genererar elektricitet för att driva bilens motor genom en kemisk reaktion mellan väte och syre, där endast vattenånga släpps ut som biprodukt. Exempel på vätebilar är Toyota Mirai och Hyundai Nexo FC.

Vätebilen lagrar vätegas i en tank. När bilen körs leds vätegasen till en bränslecell där den kombineras med syre från luften. Denna reaktion producerar elektricitet, som i sin tur driver bilens elmotor. Överskottet av energi lagras i ett batteri, vilket kan användas för extra kraft vid behov.

Till skillnad från traditionella bensin- eller dieselbilar som förbränner fossila bränslen använder vätebilar väte som bränsle för att skapa elektricitet vilket gör dem till ett miljövänligare alternativ.

Fördelar med vätebilar

Miljövänligare

Den största fördelen med vätebilar är att de är miljövänligare än fordon som drivs på fossila bränslen. Eftersom endast vattenånga släpps ut, bidrar dessa bilar inte till luftföroreningar eller utsläpp av växthusgaser.

Snabb tankning

En annan viktig fördel är den snabba tankningsprocessen. Att fylla på en vätebil tar ungefär lika lång tid som att tanka en traditionell bil, vilket är betydligt snabbare än att ladda de flesta elbilar.

Lång räckvidd

Vätebilar erbjuder en längre räckvidd jämfört med många elbilar. De flesta vätebilar kan köra över 500 kilometer på en enda tankning, vilket gör dem till ett praktiskt alternativ för långa resor.

Utmaningar

Infrastruktur

En av de största hindren för en bredare användning av vätebilar är i nuläget bristen på infrastruktur för väteproduktion och tankstationer. Utbyggnaden av denna infrastruktur kräver betydande investeringar och samarbete mellan olika sektorer.

Kostnader

Kostnaden för vätebilar och produktionen av väte är för närvarande högre än för fossildrivna fordon och elbilar. Med teknisk utveckling och ökade skalfördelar förväntas priserna sjunka.

Produktion av vätgas

Det finns inte några större naturliga förekomster av vätgas på jorden, utan den behöver utvinnas ur föreningar och denna produktion av vätgas kräver energi. Vätgas räknas inom fordonsindustrin inte som en energikälla utan som en energibärare.

Hur pass miljövänlig en vätgasbil är vad gäller utsläpp av växthusgaser beror alltså till stor del på vilken energikälla som används i produktionen av vätgasen. Däremot kan vätgasbilar mycket miljövänliga i den miljö där de faktiskt används, eftersom de inte släpper ut de skadliga avgaser som förbränning av fossila bränslen innebär. Om ens primära syfte är att sänka halterna av skadliga avgaser, till exempel för att förbättra luftkvaliteten inne i en stad eller längs en motorväg, kan alltså vätebilar vara ett mycket lockande alternativ.

Förvaring och transport av vätgas

Att förvara väte så att det smidigt och säkert kan användas i en bil är inte helt lätt. Om man har vätet i bilen i en tank i flytande form kan man få in mycket väte i tanken, men tanken måste vara enormt stark och i dagsläget innebär det också att den är tung. En tung tank ökar bilens energiförbrukning, vilket är negativt. Dessutom behöver man med flytande väte släppa ut lite gas ur tanken då och då för att minska risken för explosion.

Om man istället förvarar vätet som gas får man inte plats med särskilt mycket i tanken och måste fylla på ofta. Vätgas har ett lågt inergiinnehåll per volymenhet; ungefär en tredjedel jämfört med biogas.

Ett alternativ som undersöks är att frakta väte i form av natriumborhydrid (NaBH4), en molekyl som tillsammans med vatten (H20) bildar vätgas.

Om väte och att använda väte som bränsle

Väte (även kallat hydrogen) är det enklaste och lättaste av grundämnena. Vid standardtryck och standardtemperatur är väte en tvåatomig gas. Det är först vid mycket kalla temperaturer och högt tryck som väte blir flytande, och extrema förhållanden krävs för att det ska anta fast form.

Vätgas är doftlös, färglös och smaklös. Gasen är extremt lättantändlig, så försiktighetsåtgärder är viktiga för att säkert kunna hantera vätgas. När vätgas blandas med syre uppstår den explosiva gasblandningen knallgas och det blir en stor knall när gasblandningen antänds. I en bränslecell, till exempel en sådan som sitter i en vätebil, omvandlas den kemiska energi som släpps lös av reaktionen till elektrisk energi som driver bilen och laddar dess batteri. Den huvudsakliga restprodukten från den kemiska reaktionen är vattenånga, eftersom vätet förenar sig med syret för att bilda vanliga vattenmolekyler.

Trivia: Flytande väte används i raketmotorer, med flytande syre som oxidationsmedel.