Ffynhonnell:afdc.energy.gov
Mae hydrogen (H2) yn danwydd amgen y gellir ei gynhyrchu o adnoddau domestig amrywiol. Er bod y farchnad ar gyfer hydrogen fel tanwydd cludo yn ei dyddiau cynnar, mae'r llywodraeth a diwydiant yn gweithio tuag at gynhyrchu a dosbarthu hydrogen glân, darbodus a diogel i'w ddefnyddio'n eang mewn cerbydau trydan celloedd tanwydd (FCEVs). Mae FCEVs dyletswydd ysgafn bellach ar gael mewn meintiau cyfyngedig i'r farchnad defnyddwyr mewn rhanbarthau lleol yn ddomestig ac o gwmpas y byd. Mae'r farchnad hefyd yn datblygu ar gyfer bysiau, offer trin deunyddiau (fel wagenni fforch godi), offer cynnal tir, tryciau dyletswydd canolig a thrwm, llongau morol, a chymwysiadau llonydd. Am ragor o wybodaeth, gweler eiddo tanwydd a'r Ganolfan Adnoddau Dadansoddi Hydrogen.
Mae hydrogen yn helaeth yn ein hamgylchedd. Mae'n cael ei storio mewn dŵr (H2O), hydrocarbonau (fel methan, CH4), a deunydd organig arall. Un her o ddefnyddio hydrogen fel tanwydd yw ei echdynnu'n effeithlon o'r cyfansoddion hyn.
Ar hyn o bryd, diwygio stêm - cyfuno stêm tymheredd uchel â nwy naturiol i echdynnu hydrogen - sy'n cyfrif am y rhan fwyaf o'r hydrogen a gynhyrchir yn yr Unol Daleithiau. Gall hydrogen hefyd gael ei gynhyrchu o ddŵr trwy electrolysis. Mae hyn yn fwy dwys o ran ynni ond gellir ei wneud gan ddefnyddio ynni adnewyddadwy, megis gwynt neu solar, ac osgoi'r allyriadau niweidiol sy'n gysylltiedig â mathau eraill o gynhyrchu ynni.
Defnyddir bron yr holl hydrogen a gynhyrchir yn yr Unol Daleithiau bob blwyddyn ar gyfer mireinio petrolewm, trin metelau, cynhyrchu gwrtaith, a phrosesu bwydydd.
Er y gall cynhyrchu hydrogen gynhyrchu allyriadau sy'n effeithio ar ansawdd aer, yn dibynnu ar y ffynhonnell, mae FCEV sy'n rhedeg ar hydrogen yn allyrru anwedd dŵr ac aer cynnes fel gwacáu yn unig ac fe'i hystyrir yn gerbyd allyriadau sero. Mae ymdrechion ymchwil a datblygu mawr wedi'u hanelu at wneud y cerbydau hyn a'u seilwaith yn ymarferol i'w defnyddio'n eang. Mae hyn wedi arwain at gyflwyno cerbydau cynhyrchu dyletswydd ysgafn i ddefnyddwyr manwerthu, yn ogystal â gweithredu cychwynnol bysiau a thryciau dyletswydd canolig a thrwm yng Nghaliffornia ac argaeledd fflyd yn nhaleithiau gogledd-ddwyreiniol.
Dysgwch fwy am hydrogen a chelloedd tanwydd o'r Swyddfa Technolegau Celloedd Hydrogen a Thanwydd.
Hydrogen fel Tanwydd Amgen
Ystyrir hydrogen yn danwydd amgen o dan Ddeddf Polisi Ynni 1992. Mae'r diddordeb mewn hydrogen fel tanwydd cludo amgen yn deillio o'i allu i bweru celloedd tanwydd mewn cerbydau allyriadau sero, ei botensial ar gyfer cynhyrchu domestig, ac amser llenwi cyflym y gell danwydd. ac effeithlonrwydd uchel. Mewn gwirionedd, mae cell danwydd ynghyd â modur trydan ddwy neu dair gwaith yn fwy effeithlon nag injan hylosgi mewnol sy'n rhedeg ar gasoline. Gall hydrogen hefyd fod yn danwydd ar gyfer peiriannau tanio mewnol. Fodd bynnag, yn wahanol i FCEVs, mae'r rhain yn cynhyrchu allyriadau o bibellau cynffon ac yn llai effeithlon. Dysgwch fwy am gelloedd tanwydd.
Mae'r egni mewn 2.2 pwys (1 cilogram) o nwy hydrogen tua'r un faint â'r egni mewn 1 galwyn (6.2 pwys, 2.8 cilogram) o gasoline. Oherwydd bod gan hydrogen ddwysedd ynni cyfeintiol isel, caiff ei storio ar gerbyd fel nwy cywasgedig i gyflawni ystod gyrru cerbydau confensiynol. Mae'r rhan fwyaf o gymwysiadau cyfredol yn defnyddio tanciau pwysedd uchel sy'n gallu storio hydrogen ar naill ai 5,000 neu 10,000 pwys y fodfedd sgwâr (psi). Er enghraifft, mae gan yr FCEVs sy'n cael eu cynhyrchu gan weithgynhyrchwyr modurol ac sydd ar gael mewn delwyriaethau 10,000 o danciau psi. Gall peiriannau manwerthu, sydd wedi'u cydleoli'n bennaf mewn gorsafoedd gasoline, lenwi'r tanciau hyn mewn tua 5 munud. Ar hyn o bryd mae bysiau trydan celloedd tanwydd yn defnyddio 5,000 o danciau psi sy'n cymryd 10-15 munud i'w llenwi. Mae ffyrdd eraill o storio hydrogen yn cael eu datblygu, gan gynnwys bondio hydrogen yn gemegol â deunydd fel hydrid metel neu ddeunyddiau sorbaidd tymheredd isel. Dysgwch fwy am storio hydrogen.
Mae data o orsafoedd tanwydd hydrogen manwerthu, a gasglwyd ac a ddadansoddwyd gan y Labordy Ynni Adnewyddadwy Cenedlaethol, yn dangos bod yr amser cyfartalog a dreulir yn tanwydd FCEV yn llai na 4 munud.
Mae California yn arwain y wlad o ran adeiladu gorsafoedd tanwydd hydrogen ar gyfer FCEVs. O ganol-2021, roedd 47 o orsafoedd manwerthu hydrogen ar agor i'r cyhoedd yng Nghaliffornia, yn ogystal ag un yn Hawaii, ac roedd 55 arall mewn cyfnodau adeiladu neu gynllunio amrywiol yng Nghaliffornia. Mae'r gorsafoedd hyn yn gwasanaethu dros 8,000 FCEVs. Mae California yn parhau i ddarparu cyllid tuag at adeiladu seilwaith hydrogen trwy ei Raglen Cludiant Glân. Mae Comisiwn Ynni California wedi'i awdurdodi i ddyrannu hyd at $20 miliwn y flwyddyn trwy 2023 ac mae'n buddsoddi mewn 100 o orsafoedd cyhoeddus cychwynnol i gefnogi ac annog y cerbydau allyriadau sero hyn. Yn ogystal, mae 14 o orsafoedd manwerthu wedi'u cynllunio ar gyfer taleithiau gogledd-ddwyreiniol, gyda rhai o'r rheini eisoes yn gwasanaethu cwsmeriaid fflyd.
Mae gweithgynhyrchwyr cerbydau ond yn cynnig FCEVs i ddefnyddwyr sy'n byw mewn rhanbarthau lle mae gorsafoedd hydrogen yn bodoli. Mae gorsafoedd nad ydynt yn fanwerthu yng Nghaliffornia a ledled y wlad hefyd yn parhau i wasanaethu fflydoedd FCEV, gan gynnwys bysiau. Mae canolfannau dosbarthu lluosog yn defnyddio hydrogen i danio cerbydau trin deunydd yn eu gweithrediadau arferol. Yn ogystal, mae nifer o gyhoeddiadau wedi'u gwneud ynghylch cynhyrchu cerbydau trwm, megis tryciau tynnu llinell, a fydd yn gofyn am orsafoedd tanwydd â chynhwysedd llawer uwch na'r gorsafoedd dyletswydd ysgafn presennol. Dod o hyd i orsafoedd tanwydd hydrogen ar draws yr Unol Daleithiau.