Comprensió de les estacions de reabastecimiento d'hidrogen
Uns llocs concrets anomenats estacions de subministrament d'hidrogen (HRS) s'utilitzen per omplir amb hidrogen els cotxes elèctrics alimentats per piles de combustible. Aquestes estacions de servei emmagatzemen hidrogen a alta pressió i utilitzen broquets i canonades especials per subministrar hidrogen als vehicles, en comparació amb les estacions de servei tradicionals. Un sistema de subministrament d'hidrogen esdevé crucial per alimentar els vehicles de piles de combustible, que només creen aire calent i vapor d'aigua, a mesura que la humanitat avança cap al transport baix en carboni.
Amb què s'omple un cotxe d'hidrogen?
L'hidrogen gasós (H2) altament comprimit, generalment a pressions de 350 bar o 700 bar per a automòbils, s'utilitza per alimentar vehicles d'hidrogen. Per emmagatzemar eficaçment l'alta pressió del gas, l'hidrogen s'emmagatzema en dipòsits personalitzats reforçats amb fibra de carboni.
Com funcionen les estacions de subministrament d'hidrogen?
El reabasteïment d'un vehicle fabricat amb hidrogen requereix diversos passos importants: 1. Producció d'hidrogen: La reforma del metà de vapor (SMR), l'ús d'electricitat procedent de fonts renovables o com a conseqüència del procés de fabricació són algunes de les maneres independents que s'utilitzen amb freqüència per produir hidrogen per al seu ús.
- Compressió i emmagatzematge de gas: els tancs d'emmagatzematge propers emmagatzemen gas hidrogen després que s'hagi comprimit completament a altes pressions (350–700 bar).
- Prerefredament: Per evitar danys per calor durant l'operació d'ompliment ràpid, l'hidrogen s'ha de refredar a -40 °C abans de dispensar-lo.
4. Dosificació: Es forma una unió segellada entre el contenidor d'emmagatzematge del vehicle i la boquilla especialment dissenyada. Un procediment acuradament controlat que manté un control tant de la pressió com de la temperatura permet que l'hidrogen entri als dipòsits d'emmagatzematge del cotxe.
5. Sistemes de seguretat: Diverses funcions de protecció, com ara sistemes d'extinció d'incendis, controls d'aturada automàtica i monitorització de fuites, garanteixen la seguretat de les operacions.
Combustible d'hidrogen vs. vehicles elèctrics
És millor el combustible d'hidrogen que l'electricitat?
Aquesta reacció depèn dels escenaris específics d'ús. Amb un 75-90% del subministrament elèctric que es transforma en energia a les rodes del vehicle, els cotxes elèctrics de bateria solen ser més respectuosos amb el medi ambient. Entre el quaranta i el seixanta per cent de l'energia de l'hidrogen es pot transformar en energia de conducció per a vehicles de piles de combustible d'hidrogen. Tanmateix, els vehicles elèctrics de bateria flexible tenen avantatges pel que fa a l'eficiència operativa en ambients freds, la longevitat (480-640 km per dipòsit) i el temps de recàrrega (de 3 a 5 minuts enfront de més de 30 minuts per a la càrrega ràpida). Per a vehicles grans (camions, autobusos) on el recàrrega ràpida i els llargs recorreguts són importants, l'hidrogen podria resultar més adequat.
| Aspecte | Vehicles de pila de combustible d'hidrogen | Vehicles elèctrics de bateria |
| Temps de recàrrega/reabasteïment | 3-5 minuts | De 30 minuts a diverses hores |
| Rang | 300-400 milles | 320-560 quilòmetres |
| Eficiència energètica | 40-60% | 75-90% |
| Disponibilitat d'infraestructura | Limitada (centenars d'estacions a tot el món) | Extens (milions de punts de càrrega) |
| Cost del vehicle | Superior (tecnologia de piles de combustible cara) | Esdevenir competitiu |
Cost i consideracions pràctiques
Quant costa reomplir un cotxe d'hidrogen?
Actualment, omplir un cotxe d'hidrogen amb el dipòsit sencer (aproximadament 5-6 kg d'hidrogen) costarà entre 75 i 100 dòlars, cosa que li dóna una autonomia de 480 a 640 quilòmetres. Això equival a uns 16-20 dòlars per quilogram d'hidrogen. Els preus varien segons la ubicació i s'espera que disminueixin a mesura que s'expandeixi la fabricació i avanci l'ús d'hidrogen respectuós amb el medi ambient. Algunes regions ofereixen descomptes que redueixen el cost per als clients.
Pot un motor de cotxe normal funcionar amb hidrogen?
Tot i que no és habitual, els motors de combustió tradicionals es poden personalitzar per funcionar amb hidrogen. L'arrencada abans de l'encesa, les altes emissions d'òxids de nitrogen i els problemes d'emmagatzematge són alguns dels problemes que els motors de combustió interna d'hidrogen han d'afrontar al llarg del temps. Avui dia, gairebé tots els cotxes que funcionen amb hidrogen utilitzen tecnologia de piles de combustible, que utilitza hidrogen i oxigen del medi ambient per produir energia que impulsa un motor elèctric amb només aigua com a producte residual.
Quin país utilitza més combustible d'hidrogen?
Amb més de 160 estacions de subministrament d'hidrogen i plans ambiciosos per construir 900 estacions el 2030, el Japó lidera actualment el món en l'ús de combustible fet amb hidrogen. Altres països importants són:
Alemanya: Més de 100 estacions, amb 400 programades per al 2035
Estats Units: Amb aproximadament 60 estacions, principalment a Califòrnia
Corea del Sud: desenvolupament ràpid, amb 1.200 estacions projectades per al 2040
Xina: Fent importants inversions, amb més de 100 estacions actualment en funcionament
Creixement global de les estacions de subministrament d'hidrogen
El 2023 hi havia aproximadament 800 estacions de subministrament d'hidrogen al món; es preveu que el 2030 aquest nombre superi les 5.000. A causa de les subvencions dels governs i la dedicació dels fabricants al desenvolupament de piles de combustible, Europa i Àsia estan a l'avantguarda d'aquest desenvolupament.
Focus en vehicles pesants: Expansió de la infraestructura d'hidrogen per a camions, autobusos, trens i aplicacions marítimes
Data de publicació: 16 de desembre de 2025
