Kuorma-autot
Kuorma-autot
Tunnetuin tapa hyödyntää vetyä ajoneuvossa ovat polttokennot. Tekniikka juontaa juurensa 1800-luvulle, mutta vasta vuonna 1932 ensimmäistä polttokennoa voitiin käyttää käytännön sovelluksissa. 1960-luvulta lähtien polttokennoja on käytetty avaruusalusten voimanlähteenä.
Polttokennojen lisäksi voidaan myös hyödyntää vetyä suoraan polttomoottorissa. Uusiutuvista lähteistä saadun vedyn hinnan ja saatavuuden mukaan vetypolttomoottoreilla voidaan mahdollisesti saada aikaan kilpailukykyiset kokonaiskustannukset, ja ne voivat täydentää muita teknologioita.
Vedyn mahdollisuudet kasvavat, koska maailmanlaajuisesti pyritään vähentämään kuljetusalan hiilidioksidipäästöjä. Tämä edistää teknologian jatkuvaa kehitystä, kun uusiutuvien energialähteiden kustannukset laskevat ja viranomaiset laativat yksityiskohtaisempia strategioita eri puolilla maailmaa.
Pelkästään vesihöyryä päästävistä vetykäyttöisistä polttokenno-sähkökuorma-autoista tulee tärkeä osa Volvo Trucksin päästötöntä tuotevalikoimaa. Vuoden 2023 aikana niitä koeajettiin yleisillä teillä.
Vety (H2) on kemiallinen alkuaine, jota voidaan käyttää energian varastoimiseen ja toimittamiseen. Vetyä tuotetaan monella tavalla, ja sen tuotanto edellyttää ensisijaista energianlähdettä. Yleisin tapa tuottaa vetyä nykyään on maakaasusta käyttämällä höyrymetaanireformointia (SMR). Tässä prosessissa vapautuu hiilidioksidia (CO2), ellei käytetä CCU:ta (hiilen talteenotto ja hyödyntäminen), joka estää ylimääräisen hiilidioksidin pääsyn ilmakehään.
Eniten keskustelussa ollut vaihtoehto SMR:lle ja tällä hetkellä ensisijainen tapa saavuttaa hiilineutraali vedyn tuotanto on tuottaa vetyä veden elektrolyysillä käyttämällä uusiutuvaa energiaa, kuten aurinkoa, tuulta, vettä ja niin edelleen. Tämä on tällä hetkellä tärkein keino kehittää vetytaloutta maksimaalisen ilmastohyödyn saavuttamiseksi.
Polttokennokäyttöinen kuorma-auto on sähkökuorma-auto (FCEV), joka tuottaa sähköä polttokennoista. Nämä kuorma-autot toimivat vedyllä, jota käytetään polttoaineena ja varastoidaan kuorma-auton säiliöihin. Polttokennossa vety ja happi yhdistetään sähkökemiallisen reaktion avulla sähkön, lämmön ja veden tuotantoa varten.
Tämä poikkeaa akkukäyttöisistä sähkökuorma-autoista (BEV), jotka saavat energiansa ulkoisen virtalähteen avulla ladattavista akuista. Polttokennokäyttöisissä kuorma-autossa on myös akku, joka voi tarjota lisätehoa tarvittaessa ja regenerointia varten, mutta tämä akku on paljon pienempi kuin BEV:n akku. Vetykuorma-autojen odotetaan myös varastoivan enemmän energiaa ja mahdollistavan pidemmät toimintasäteet, kun niitä tulee saataville.
Vetypolttomoottorikäyttöisessä kuorma-autossa on sama vetysäiliö kuin polttokennokäyttöisessä kuorma-autossa. Erona on, että tehon tuottaa polttomoottori, joka on muokattu polttamaan vetyä dieselin asemesta.
Polttomoottorikäyttöisissä kuorma-autoissa hiilidioksidin nettopäästöt voivat laskea nollaan käytettäessä uusiutuvia polttoaineita. Pakokaasuissa on jonkin verran typpioksideja (NOx) ja hiukkasia sovellettavan päästölainsäädännön rajoissa (esim. Euro VI, Euro VII, EPA 27).
Vetypolttokennokäyttöinen kuorma-auto on sähköinen ja äänetön, eikä sen päästöissä ole muuta kuin vettä, kun taas vetypolttomoottorikäyttöinen kuorma-auto soveltuu paremmin esimerkiksi kuumaan ilmastoon tai tarvittaessa tehoa pidempien ajanjaksojen ajan.
Mitä tulee saatavuuteen, akkukäyttöisiä sähkökuorma-autoja tarjotaan jo mallivalikoimassa, ja ne voivat auttaa vähentämään hiilidioksidipäästöjä tällä hetkellä. Vetykuorma-autoja kehitetään, mutta ne eivät ole valmiita suuriin tuotantomääriin ennen tämän vuosikymmenen loppua.
Toimintasäteen ja akkujen jatkuvan kehityksen ja laajenevan latausinfrastruktuurin myötä suuri osa Euroopan tavarakuljetuksista voidaan nykyään tehdä akkukäyttöisillä sähkökuorma-autoilla.
"Tarvitsemme sekä akkukäyttöisiä sähkökuorma-autoja, polttokennokäyttöisiä sähkökuorma-autoja että uusiutuvilla polttoaineilla toimivia polttomoottorikuorma-autoja, jotta nettohiilidioksidipäästöt laskisivat nollaan." Tavoitteenamme on tukea asiakkaiden kokemusta siitä, että vähennämme hiilidioksidipäästöjä yhdessä parhaalla mahdollisella tavalla. Asiakkaat voivat valita kuorma-autonsa käyttökohteen, käytettävissä olevan infrastruktuurin ja energian hinnan perusteella. Hiilidioksidipäästöjen vähentäminen ei voi odottaa, ja kannustamme asiakkaitamme aloittamaan jo tänään hankkimalla sähköllä tai biokaasulla toimivan kuorma-auton", sanoo Daniel Bergstrand, joka on Volvo Trucksin H2-ICE & Fuel Cells -tuotepäällikkö.
Volvo Trucksin vetykäyttöisten polttokenno-sähkökuorma-autojen asiakaspilottikäyttö alkaa muutaman vuoden kuluttua, ja ne tulevat suunnitelmien mukaan kaupallisesti saataville tämän vuosikymmenen lopulla.
Sillä välin päästöttömiä kuljetuksia tavoittelevat kuljetusyritykset voivat toimia jo nyt, sillä saatavilla on sekä akkukäyttöisiä sähkömalleja että uusiutuvilla polttoaineilla, kuten biokaasulla, toimivia kuorma-autoja.
Volvo Trucksin mukaan pitkän aikavälin tavoitteena tulisi olla, että omistamisen kokonaiskustannukset (TCO) kuorma-auton elinkaaren aikana, mukaan lukien ostohinta ja käyttökustannukset, ovat yhtä suuret tai pienemmät kuin dieselvaihtoehdossa.
Vetykäyttöisten ajoneuvojen hiilijalanjälki voi olla erittäin pieni, kun vetyä tuotetaan uusiutuvista lähteistä. Ne voivat tarjota korkeaenergisen ja vähäpäästöisen vaihtoehdon fossiilisille polttoaineille. Kestävyys määräytyy kuitenkin vetypolttoaineen ja ajoneuvon koko elinkaaren perusteella, mukaan lukien tuotanto, käyttö ja hävittäminen.
Vetypolttokennokäyttöiset kuorma-autot ovat energiatehokkaampia kuin perinteiset polttomoottorikäyttöiset kuorma-autot, mutta eivät yhtä energiatehokkaita kuin akkukäyttöiset sähkökuorma-autot.
Yksi vetykäytön eduista on se, että polttoainetta voidaan tuottaa, kun uusiutuvaa energiaa on yli tarpeen (tuuli puhaltaa, aurinko paistaa). Sitten vety varastoidaan ja sitä voidaan käyttää, kun uusiutuvan energian tuotanto on rajoitetumpaa.
Vedyn turvallinen käyttö tarkoittaa sellaisten tilanteiden estämistä, joissa voi tapahtua vuoto syttymislähteen lähellä. Vety on myrkytöntä ja liukenee nopeasti joutuessaan ilmaan.
Kuten muutkin polttoaineet, se vaatii tietoa vedyn turvallisesta käytöstä. Vuotojen havaitseminen ja riittävä tuuletus ovat tärkeitä, kun kuorma-auto on käytössä tai pysäköitynä sisätiloihin. Vetyjärjestelmien testaus on osoittanut, että vetyä voidaan tuottaa, varastoida ja annostella turvallisesti.
"Vetykuorma-autot ovat jännittävä kehitysaskel kohti tavoitettamme fossiilittomasta kuljetusalasta. Tämä ei kuitenkaan ole paras ratkaisu kaikkiin kuorma-autoihin ja jokaiselle kuljetussegmentille. Voi olla hyvä keskustella aivan ensiksi paikallisen jälleenmyyjän kanssa siitä, mikä on sinulle paras vaihtoehto, ja saatavilla on jo testattuja ratkaisuja hiilidioksidin nettonollapäästöjen saavuttamiseksi", sanoo Daniel Bergstrand, Volvo Trucksin H2-ICE & Fuel Cells -tuotepäällikkö.
Täältä voit lukea tarkempia tietoja vedystä tai katsoa uusimmat uutiset ja päivitykset.
