Đây là hình ảnh các trạm nạp hydro lỏng trong tương lai không xa, khi mà các hãng xe đã bắt đầu chuyển sang sản xuất các loại xe chạy bằ...
Đây là hình ảnh các trạm nạp hydro lỏng trong tương lai không xa, khi mà các hãng xe đã bắt đầu chuyển sang sản xuất các loại xe chạy bằng hydro để cải thiện vấn đề ô nhiễm môi trường
 |
Kết xuất bơm nhiên liệu hydro lỏng đầu tiên của Nhiên liệu đầu tiên, cho thấy bơm và bể chứa |
Các loại xe chạy bằng hydro có mặt ở đây, nhưng chúng tôi vẫn còn một chặng đường dài để có cơ sở hạ tầng rộng rãi để hỗ trợ chúng. Trong dự đoán nền kinh tế hydro trong tương lai, các phòng thí nghiệm quốc gia Sandia (SNL) đang nghiên cứu các mô hình phần mềm giúp các trạm tiếp nhiên liệu hydro chuyển từ khí hydro thành hydro lỏng trong khi thực hiện mới, dễ dàng hơn để tuân theo các tiêu chuẩn an toàn.
Là một thay thế cho xăng và dầu diesel, hydro có rất nhiều thứ cho nó. Nó có thể không chỉ được đốt cháy trực tiếp trong các động cơ được thiết kế phù hợp, mà nó còn có thể cung cấp năng lượng cho các xe hybrid. Đó là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ, chỉ để lại nước dưới dạng khí thải, có thể được phân phối nhanh như nhiên liệu thông thường và, với những điều chỉnh thích hợp, có thể được xử lý và vận chuyển như khí tự nhiên.
Vấn đề là hydro không phải là nguồn nhiên liệu rất dày đặc - đặc biệt là ở trạng thái khí - và vẫn còn rất ít trạm làm đầy hydro, với hầu hết những trạm ở Hoa Kỳ tập trung ở San Francisco, Los Angeles và San Diego. Tệ hơn nữa, các thiết kế hiện tại cho các trạm chỉ cho phép một máy bơm và không có nhiều hydro được lưu trữ tại chỗ.
Với số lượng ô tô hyđrô ngày càng tăng dự kiến sẽ được xây dựng trong tương lai gần để tham gia ước tính 5.000 đã có trên các con đường của Mỹ ngày nay, một cơ sở hạ tầng hydro rộng rãi hơn và hiệu quả hơn sẽ là cần thiết. Để cung cấp điều này, SNL và nhà bán lẻ hydro lớn nhất của Mỹ, First Element, đã tham gia vào Thỏa thuận hợp tác nghiên cứu và phát triển để tìm cách sử dụng hydro lỏng tốt hơn, nhiều hơn nhiều so với khí hydro, vì vậy nhiều hơn có thể được lưu trữ ở một nơi.
 |
Đội ngũ mô hình an toàn hydro của Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia, từ trái sang phải, nhà phân tích rủi ro Brian Ehrhart, đồng lãnh đạo dự án Chris LaFleur và đồng lãnh đạo Alice Muna |
Tuy nhiên, hydro lỏng phải được giữ ở nhiệt độ dưới -253 ° C (-423 ° F) và gây ra tất cả các loại đau đầu. Không phải ít nhất trong số này là các mã an toàn của Hiệp hội Phòng cháy chữa cháy Quốc gia Hoa Kỳ hiện nay đã tồn tại hàng thập kỷ khi xử lý hydro lỏng.
Sử dụng một gói phần mềm mới, SNL đang phát triển các mô hình để giúp nó hiểu rõ hơn cách hoạt động của hydro lỏng, đặc biệt là trong trường hợp rò rỉ. Không giống như khí hydro, hydro lỏng lạnh đến nỗi nó làm đông không khí xung quanh nó khi nó thoát ra, có nghĩa là khó xác định xem rò rỉ hoạt động như thế nào, bao nhiêu hydro trong không khí, và cách xa nguồn rò . Đây là những thứ cần được giải quyết trước khi số lượng lớn các điểm nhiên liệu hydro được thiết lập trong các khu vực được xây dựng với dân số đông đúc.
Các mô hình SNL mới xem xét cách hydro và oxy tương tác trong trạng thái khí và lỏng. Vì oxy có điểm sôi cao hơn nhiều, một phần tử sẽ ấm như các hóa lỏng khác, và ngược lại, do đó mô hình máy tính giả định một vùng hỗn hợp hydro và không khí ban đầu đủ xa rò rỉ mà hỗn hợp đủ ấm để chính xác mô hình. Điều này cho phép nhóm SNL hiểu rõ hơn về cách rò rỉ sẽ cho thấy nồng độ dễ cháy.
Theo SNL, mô hình này sẽ cung cấp nguyên tố đầu tiên với cơ sở khoa học rẻ tiền để thiết kế và đạt được giấy phép địa phương cho 12 trạm tiếp nhiên liệu mà công ty đang có kế hoạch xây dựng ở California. Ngoài ra, nó sẽ giúp viết các mã an toàn cháy nổ mới dựa trên hiệu suất chứ không phải là quy tắc. Đó là, thay vì đặt ra trong chi tiết đau đớn làm thế nào để đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn, các mã sẽ xác định những gì một trạm an toàn sẽ như thế nào và nó sẽ được các nhà cung cấp để đáp ứng những yêu cầu.
Tuyên bố là điều này sẽ giúp việc xây dựng thêm nhiều trạm ở các bang khác nhau dễ dàng hơn cũng như khuyến khích việc ứng dụng hydro rộng rãi hơn như một nguồn năng lượng trong cả hai lĩnh vực trong nước và công nghiệp.
"Nhiệm vụ của chúng tôi luôn là thúc đẩy việc áp dụng những chiếc xe này, đảm bảo chất lượng không khí và an ninh năng lượng tốt hơn", Tim Brown, COO của First Element Fuel cho biết. "Đó là một phần của dự án sẽ tồn tại trên các trạm cụ thể mà chúng tôi đang xây dựng ngay bây giờ".
