Teknologia

H2FC teknologia

Vety- ja polttokennoteknologia

Vety- ja polttokennoteknologia edustaa puhdasta teknologiaa sähkön tuottamiseen ja loppukulutukseen. Tähän kiteytyy alan oma, erityinen arvo. Polttokennoinnovaation esitteli Grove vuonna 1939. Polttokennot käyttävät vetyä sähkön tuottamiseen sähkökemiallisessa prosessissa, jonka sivutuotteena syntyy vettä ja lämpöä. Polttokennojen käyttämä vety saadaan joko fossiilisista tai uusiutuvista energialähteistä eri menetelmillä. Prosessiin voidaan liittää puhdistusta päästöjen poistamiseksi, jos vety valmistetaan fossiilisista raaka-aineista. Vety voidaan siis valmistaa eri tavoin kaikista energiamuodoista. Polttokennoteknologia itsessään on päästötön. Polttokennotyyppejä on useita, esim. alhaisissa ja korkeissa lämpötiloissa toimivia, erilaisista materiaaleista valmistettuja eri käyttötarkoitusten vaatimuksien ja kustannustavoitteiden mukaisesti.  Päästöttömyys on ilmastonmuutoksen estämisen kannalta ehdoton hyöty. Lisäksi laitteiden sähkö- ja kokonaistehokkuus ovat korkeita, sähkö >50%, sähkö ja lämpö >90%. Vetyä on luonnossa runsaasti eri yhdisteissä. Vedyn tuotanto ja varastointi voidaan liittää palvelemaan uusiutuvien energiamuotojen tuotantoa (vesivoima, aurinko, tuuli jne.).

Polttokenno

https://www.fueleconomy.gov/feg/fcv_PEM.shtml

PEM -polttokenno

Alla olevassa kuvassa esitetään, miten PEM -polttokenno toimii.

https://www.fueleconomy.gov/feg/fcv_PEM.shtml

Vedyn tuotanto

http://www.hydrogenambassadors.com/background/h2-laws-physics.php

Vetykeskeinen energiajärjestelmä

Vetykeskeistä energiajärjestelmää voi kuvata puhtaan energian järjestelmäksi, vetytaloudeksi tai vety-yhteiskunnaksi. Tässä energiajärjestelmässä vety on keskiössä, joka palvelee järjestelmän fossiilisia ja uusiutuvia energiavirtoja eri käyttötarkoituksiin. Kansainvälisen Energiaorganisaation kuva alla havainnollistaa tätä. Kuva osoittaa muutosta nykyiseen paljon öljyä ja hiiltä käyttävään järjestelmään ja siirtymistä enenevästi uusiutuvan energian käyttöön. Muutoksen toteuttamisen käytännössä mahdollistavat globaalissa markkinassa saatavilla olevat vety- ja polttokennoteknologian tuotteet ja ratkaisut.

Ota yhteyttä

H2FC markkina

Globaali markkina

Johtavia alueita ovat Aasia ja Pohjois-Amerikka.  Eurooppa seuraa jäljessä, vaikka ero johtaviin maihin on vielä suuri. Euroopassa lainsäädännöllä energiamarkkinaa työnnetään puhtaaseen energiateknologiaan ja myös vetykeskeiseen energiajärjestelmään. Seuraavat kuvat osoittavat vuoden 2016 kasvualueen (Aasia), kasvusektorin (liikenne) ja kiinteät laitteet suurimpana sovelluksena. (Lähde: Fuel Cell Technologies Market Report 2016, U.S Department of Energy, Office of Energy Efficiency & Renewable Energy, October 2017) Markkinan kasvua kuvataan tässä toimitetuilla megawattimäärillä alueittain, toimitettujen keskeisten sovellustyyppien tuottamilla megawattimäärillä ja lukumäärillä.

Patentit

Patenttien määrä osoittaa teknologian tutkimuksen ja kehittämisen voimakkuutta kaupalliseen soveltamiseen ja markkinan luomiseksi.  Alla on USA:n esittämä patenttien lukumäärän kumulatiivinen kasvu (Tiedot ja analyysi: Polttokennoteknologiaosasto ja Energiaosasto/USA, raportti lokakuussa 2017). Patentit liittyvät vedyn varastointiin ja tuotantoon sekä polttokennoteknologiaan. Patenttien kokonaismäärä on kasvanut vuoden 2000 47 kpl:sta vuoden 2016 650 kpl:seen.

Suurimmat investoijat

Polttokennoalan investointeja kuvaa USA:n Energiaosaston laatima TOP10-lista vuodelta 2015.
Ota yhteyttä

Teknologian kehittäminen

Teknologian kehittäminen kohdistuu laitteiden käyttöikään, kestävyyteen, kustannuksiin (kustannukset €/kWh) erityisesti niiden sovellusten osalta, jotka katsotaan alan johtavissa maissa, esim. USA, markkinoiden kasvun näkökulmasta lupaavimmiksi.

Vety-yhteiskunta

Japani on asettanut tavoitteekseen toteuttaa vety-yhteiskunnan vuoteen 2040 mennessä. Japani rakentaa vety-yhteiskuntaa esim. kehittämällä ja asentamalla asuintaloihin mikro-CHP laitteita tuottamaan sähköä, lämpöä, viilennystä jne.  Japani esitteli vetysähköautonsa Toyota Mirain vuonna 2015, myynti aloitettiin Kaliforniassa, Englannissa, Belgiassa, Tanskassa ja Saksassa. Vuoden 2016 maaliskuussa aloitettiin Hondan Clarity -vetysähköauton myynti Japanissa ja joulukuussa Kaliforniassa, Englannissa ja Tanskassa. Kun mukaan lasketaan Hyundain Tucson -vetysähköauto, näitä kolmea on yhteensä myyty 1000 autoa USA:ssa ja lähes 3000 muualla maailmassa vuoden 2016 loppuun mennessä. (Lähde: Fuel Cell Technologies Market Report 2016, Draft report, USA Department of Energy, Office of Energy Efficiency and Renewable Energy)

 

Kiina on myös suuri liikennesovellusten kasvupotentiaali, siellä on jo otettu käyttöön vetysähköisiä busseja.

EU -tavoitteet

EU:n tavoitteena on olla hiilineutraali yhteiskunta vuoteen 2050 mennessä. Euroopan markkinan kehittymistä ja kasvua voi edistää se, että alan johtavat maat ovat luoneet yhteisen toimenpidesuunnitelman, jolla lisätään vetysähköisten liikennevälineiden ja vetyasemien määrää. Toimenpiteisiin sisältyy vetyasemien rahoitus ja joukkoliikenneratkaisut, kannustimet ja kansalliset tavoitteet vetyasemien rakentamiseksi (mukana esim. USA, Eurooppa, Japani, Etelä-Korea, Kiina). Tämä on johdonmukaista Euroopan tilanteessa, kun on jo olemassa EU:n vaihtoehtoisten polttoaineiden jakeluverkoston rakentamisen direktiivi (2013). Tähän kuuluu myös vedyn jakeluverkoston muodostaminen, mikäli vety sisältyy kansalliseen energiastrategiaan. Nyt 45 Euroopan kaupunkia ja aluetta on allekirjoittanut yhteisen muistion, jolla sitoutuvat ottamaan vety- ja polttokennoteknologian mukaan, kun suunnataan kulku kohti hiilineutraalia yhteiskuntaa.
Ota yhteyttä