燃料電池

持続可能な開発:長期的なリンクのためのクリーンエネルギー研究

Yves Martin著、L'Argus de l'Automobile、6.2.2003年XNUMX月XNUMX日

私たちの車の心臓部で石油を成功させるものは何ですか? 複数のシステムが並んでいる場合、誰も勝つことができず、課題に対処するのは非常に困難です。

輸送の問題

不可欠なツールとなった輸送は、そのn°1の敵である汚染によって追い詰められています。 実際、地球温暖化の原因となる温室効果の原因となる二酸化炭素(CO02)の生産量が増え続けていることは、大きな環境問題となっています。 これが、米国を除く多くの工業国が1997年に京都協定に署名した理由であり、そこではCO02の生産を削減することを約束している。

この大会の後、欧州当局は自動車の厳格な汚染防止基準を確立しました。

ただし、自動車からの汚染物質の排出を制限すること自体が目的ではありません。 さらに、ミケリンチャレンジのテクニカルコーディネーターであるPierre Zerlauthは、「地元の汚染物質(編集者注:車自体のレベルで)はより適切に管理されている」と指摘しています。 貯蔵から自動車で使用されるエネルギーの分配までの生産チェーンによって生成される汚染も考慮に入れる必要があります。 次に、グローバルなエネルギーバランス、つまり「井戸から車輪へ」の汚染について説明します。

「井戸から車輪へ」

CO02排出量の削減に関して最も有利であると判断するために、さまざまなエネルギー源について研究が行われてきました。

これらの中には、LPG(液化石油ガス)、NGV(車両用天然ガス)、電気、水素(燃料としてまたは燃料セルで使用される)があります。

ただし、IFP(French Petroleum Institute)のエンジンエネルギー結果センターのディレクターであるPhilippe Pinchonは、次のように強調しています。「エネルギーバランスについて話すときは、温室効果というXNUMXつの要素を考慮する必要があります。 、エネルギー効率、コスト、エネルギーの利用可能性。 「」

これはそれが複雑になるところです! 例として、電気モーターを取り上げます。最も環境に優しいモーターです。 電力の生産に採用された方法によっては、生態学的バランスが壊滅的なものになる可能性があります。 たとえば、石炭で稼働する火力発電所からドイツで生産されたものは、マイナスのバランスを示し、CO02の生産量は460時間あたりキロワットあたり100グラムであり、これはヨーロッパの平均にほぼ相当します。 逆に、フランスの原子力発電所で生産された電力は、900 g / kWhしか排出しません。 最も悲惨な結果は、電力の生産が約02 g / kWhのCOXNUMXを生成するギリシャの結果です。

この推論に従うことにより、 燃料電池の使用はそれほど生態学的ではないことを私たちは認識しています。

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実際、燃料セルの基本燃料である水素を生成するには、02つの方法があります。それは、車両に搭載された、改質装置(炭化水素から水素を抽出する装置)を介して生成される方法と、発電所から来て、従来の燃料(気体または液体の形で)として配布されます。 最初の解決策がCOXNUMXの生成を減らすと、改質の制御が不完全なため、環境に有害な他の多くの汚染物質を放出します。 これが、プロセスがより適切に制御されている発電所で水素を生成することが好ましい理由ですが、この場合、水素の分配と貯蔵の(溶媒?)問題が発生します。

以下のC02排出量表を参照して、 液体水素の使用は重要ではありません。

実際、ガスを液化するために必要なエネルギーは重要であり、このセクターのCO50生産を2%増加させます。 したがって、利点は圧縮水素の使用に戻ります。 繰り返しになりますが、国と抽出元に応じて、料金は極端なものから極端なものまで異なります。 そう、フランスの原子力発電所からの電力を使用して天然ガスから水素を生成すると、最良の結果が得られます。 ただし、このソリューションには、ギガジュールあたり24〜29 EUR(無鉛スーパー7および95の製造と流通では98 EUR / GJ、ディーゼル燃料では6 EUR / GJ)という法外なコスト価格という欠点があります。 、およびLPGの場合は13 EUR / GJ)。

したがって、解決策は、これらのセクターから最大の利益を引き出すために、いくつかの解決策を組み合わせることです。

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したがって、コスト、汚染、効率の最適な比率を提供する車は、ハイブリッドディーゼルエンジンと、大容量バッテリー(大量のエネルギーを蓄えることができる)を備え、バッテリーを備えた電気モーターを採用する必要があります。圧縮水素を動力源とする燃料。 フランスで販売されている唯一のハイブリッドカー(編集者注:まだ非常に高い価格で)であるトヨタプリウスは、まだこの改良からはほど遠いです。

輸送技術の比較表(クリックして拡大)


ディーゼル; ディーゼルFTフィッシャー-トロプシュディーゼル(合成ディーゼル); DMEジメチルエーテル(合成燃料); 植物油のEMVHメチルエステル:ガソリン; ETBEエチル-tertio-ブチル-エーテル(ビートシュガーまたはトウモロコシと石油の発酵から得られる); エタノールEtTOH; 天然ガス ; LPG; H2燃料; H2圧縮; 液体H2; メタノールMeOH; ガソリン

C02の心配な増加

一世紀の間、温室効果は失われる傾向があり、大気中に含まれる二酸化炭素(CO02)の増加を介して、一般的な温度上昇を引き起こしました。 このガスだけがこの現象の半分の原因です。

CO02濃度は、前世紀より600分の000高くなっています。 過去XNUMX万年で汚染のレベルに達することはありませんでした。

この二酸化炭素は主に、産業、エネルギー、輸送などのさまざまな活動分野での化石燃料(石炭、燃料油、天然ガス)の使用に由来します。 これらは先進工業国のCO02排出量の02分の31以上を占めており、この割合は増え続けています。 国際エネルギー庁(IEA)によって概説された多くの見通しは、次の42年間で総COXNUMX排出量の急激な増加を予測しています:XNUMX%からXNUMX%の間...

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リオから京都へ、ゆっくりと進化

1992年178月、リオデジャネイロでは、50か国と21の国際企業が持続可能な開発に取り組み、すべての生産源を合わせた温室効果ガス濃度の安定化を目的とした協定に署名しました(国際行動計画アジェンダ1990)と呼ばれます。 その後、この枠組み条約は、先進国が排出量をXNUMX年まで削減することを推奨しました。

02年後、ベルリンで、米国はCO1997排出量の削減につながる新しいプロセスに着手しました。 議定書はXNUMX年XNUMX月の京都会議の終わりに採択されました。 米国だけがそれに署名していません。

欧州連合は、その一部として、8年までにCO2生産を2010%削減することを約束しています。この削減は、1990年に記録されたさまざまな加盟国の排出レベルに応じて分配されます。開発と人口統計。 したがって、ドイツの目標は21%の減少、ギリシャの目標は25%に制限された増加、そしてフランスの目標は平等です。

車のフリートは、大陸の人為的なCO12総生産量の約2%、世界全体で2%を占めています。 1995年、ヨーロッパの新車は165 g / kmを放出しましたが、日本人は191 g / km、アメリカ人は260 g / kmでした。

1998年2月、欧州自動車製造業者協会(ACEA)は欧州委員会にコミットしました。 これには120つの目的が含まれます。 当初、協会は、2012年にCO4,9排出量が100 g / kmを超えない(つまり、2008kmあたりの平均消費量が2l)ヨーロッパ市場向けの自動車の製造に取り組んでいます。 その後、140年に販売された自動車の中間レベルを尊重することを約束しました。CO5.7排出量の平均レベルは100 g / km、またはXNUMXkmあたりの平均消費量はXNUMXlです。

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