Vedellä toimiva auto

Vesi on vedyn palamistuote, siis jo palanutta vetyä.

Vedestä voidaan tehdä vetyä. Vety on oiva polttoaine, mutta kevyenä räjähdysvaarallisena kaasuna todella vaikea kuljettaa ja varastoida. Vedyn tekoon vedestä vain tarvitaan kerta kaikkiaan paljon sähköä. Niin paljon, että jos Suomen henkilöautot pantaisiin kulkemaan vedyllä, niin pitäisi rakentaa 5 - 10 uutta ydinvoimalaa sähkön tekoon. Tämän julmetun ison sähkön tarpeen takia vedyn laajempimittakaavainen käyttö on toistaiseksi utopiaa. Vedyn teko muuten (esim. maakaasusta) taas aiheuttaa huomattavia fossiilisia CO2-kasvihuonekaasupäästöjä.

SeppoMikkonen kirjoitti:

Vesi on vedyn palamistuote, siis jo palanutta vetyä.

Vedestä voidaan tehdä vetyä. Vety on oiva polttoaine, mutta kevyenä räjähdysvaarallisena kaasuna todella vaikea kuljettaa ja varastoida. Vedyn tekoon vedestä vain tarvitaan kerta kaikkiaan paljon sähköä. Niin paljon, että jos Suomen henkilöautot pantaisiin kulkemaan vedyllä, niin pitäisi rakentaa 5 - 10 uutta ydinvoimalaa sähkön tekoon. Tämän julmetun ison sähkön tarpeen takia vedyn laajempimittakaavainen käyttö on toistaiseksi utopiaa. Vedyn teko muuten (esim. maakaasusta) taas aiheuttaa huomattavia fossiilisia CO2-kasvihuonekaasupäästöjä.

Lue lisää

Ai ei vetyä käytetä missään? Jaa, ei sitten varmaan kemianteollisuudessakaan.

Elektrolyysi on kallista lystiä, mutta vetyä voidaan valmistaa vaikkapa maakaasusta. Sivutuotteena syntyy tosin hiilidioksidia (johonkin se metaanin sisältämän hiilenkin pitää mennä), mutta tämän voisi teoriassa erottaa ja varastoida jonnekin. Jujuna on kuitenkin polttokennojen niin paljon pieniä polttomoottoreita parempi hyötysuhde, että CO2 päästöt jäävät silti pienemmiksi kuin polttamalla maakaasu moottorissa. Maakaasua on myös helpompi siirrellä ja varastoida kuin vetyä, minkä tiheys on kaasuna onnettoman pieni ja mokoma tuppaa vielä tihkumaan säiliön seinistä läpi! Vedyn erottamisen voisi tehdä huoltoasemalla tahi jopa autossa, jahka vekottimet saadaan sarjatuotantoon & hinta alas.

Ultimate elikkä päästötön ratkaisu voisi olla vaikkapa vedyn biologinen tuotanto (onnistuu sössimällä mikrobien aineenvaihduntaa niin, että vety vapautuu sellaisenaan sokereihin sitoutumisen tms. sijaan) tai fotolyysi (veden hajottaminen suoraan auringonvalon avulla -> paljon parempi hyötysuhde kuin aurinkokennoilla elektrolyysillä). Molemmat ratkaisut toimivat, mutta vaativat vielä hiomista mm. materiaalien kestävyyden osalta.

Höyrypää kirjoitti:

Ai ei vetyä käytetä missään? Jaa, ei sitten varmaan kemianteollisuudessakaan.

Elektrolyysi on kallista lystiä, mutta vetyä voidaan valmistaa vaikkapa maakaasusta. Sivutuotteena syntyy tosin hiilidioksidia (johonkin se metaanin sisältämän hiilenkin pitää mennä), mutta tämän voisi teoriassa erottaa ja varastoida jonnekin. Jujuna on kuitenkin polttokennojen niin paljon pieniä polttomoottoreita parempi hyötysuhde, että CO2 päästöt jäävät silti pienemmiksi kuin polttamalla maakaasu moottorissa. Maakaasua on myös helpompi siirrellä ja varastoida kuin vetyä, minkä tiheys on kaasuna onnettoman pieni ja mokoma tuppaa vielä tihkumaan säiliön seinistä läpi! Vedyn erottamisen voisi tehdä huoltoasemalla tahi jopa autossa, jahka vekottimet saadaan sarjatuotantoon & hinta alas.

Ultimate elikkä päästötön ratkaisu voisi olla vaikkapa vedyn biologinen tuotanto (onnistuu sössimällä mikrobien aineenvaihduntaa niin, että vety vapautuu sellaisenaan sokereihin sitoutumisen tms. sijaan) tai fotolyysi (veden hajottaminen suoraan auringonvalon avulla -> paljon parempi hyötysuhde kuin aurinkokennoilla elektrolyysillä). Molemmat ratkaisut toimivat, mutta vaativat vielä hiomista mm. materiaalien kestävyyden osalta.

Lue lisää

On totta että polttokennon hyötysuhde on mäntämoottoria parempi. Jos katsotaan koko energiaketjun hyötysuhdetta ja fossiilista CO2-päästöä, niin vedyn teko maakaasusta polttokenno ei ole kovin paljoa parempi kuin maakaasu polttomoottori. Siltikään ei päästä paljoa parempaan kuin raakaöljyperäisellä dieselillä, sillä dieselmoottorin hyötysuhde on varsin hyvä ja dieselpolttoaineen valmistusketjun hyötysuhde erinomainen (90 % raakaöljyn energiasta on jäljellä huoltoaseman tankkauspistoolissa).

Nykyään vetyä tehdään mm. maakaasusta. Suurimittakaavainen vetytalous kuitenkin vaatisi, että vety tehtäisiin sähköllä vedestä, bioperäisistä lähteistä tai muuten keinoilla, jotka eivät tuota fossiilista CO2:ta. CO2-vapaa lisäsähkö ilman ydinvoimaa ei liene kustannuksiltaan järkevää pitkään aikaan.

Todellinen vetytalous on monien kymmenien vuosien päässä. Teknisesti helpommalla ja kustannustehokkaammin autot saadaan kulkemaan biodieselillä, etanolilla, biomassasta tehdyllä synteettisellä dieselillä ja bensalla ym. nestemäisillä ei-fossiilisilla polttoaineilla jos CO2 halutaan saada kuriin.

SeppoMikkonen kirjoitti:

On totta että polttokennon hyötysuhde on mäntämoottoria parempi. Jos katsotaan koko energiaketjun hyötysuhdetta ja fossiilista CO2-päästöä, niin vedyn teko maakaasusta polttokenno ei ole kovin paljoa parempi kuin maakaasu polttomoottori. Siltikään ei päästä paljoa parempaan kuin raakaöljyperäisellä dieselillä, sillä dieselmoottorin hyötysuhde on varsin hyvä ja dieselpolttoaineen valmistusketjun hyötysuhde erinomainen (90 % raakaöljyn energiasta on jäljellä huoltoaseman tankkauspistoolissa).

Nykyään vetyä tehdään mm. maakaasusta. Suurimittakaavainen vetytalous kuitenkin vaatisi, että vety tehtäisiin sähköllä vedestä, bioperäisistä lähteistä tai muuten keinoilla, jotka eivät tuota fossiilista CO2:ta. CO2-vapaa lisäsähkö ilman ydinvoimaa ei liene kustannuksiltaan järkevää pitkään aikaan.

Todellinen vetytalous on monien kymmenien vuosien päässä. Teknisesti helpommalla ja kustannustehokkaammin autot saadaan kulkemaan biodieselillä, etanolilla, biomassasta tehdyllä synteettisellä dieselillä ja bensalla ym. nestemäisillä ei-fossiilisilla polttoaineilla jos CO2 halutaan saada kuriin.

Lue lisää

Jeps, aito vetytalous ei ole vielä ihan nurkan takana ja noita biodiisseleitä sun muita riivaa puolestaan heikko energiatase. Pahimmillaan energiaa saadaan kulumaan koko tuotantoketjun (viljely, sadonkorjuu, kuljetukset jalostus nestemäiseksi polttoaineeksi) varrella enemmän kuin polttoaineen lämpöarvo on (riippuu tosin laskutavasta). Lisäksi liikenteen kulutus on sen verran kovaa, että kaiken "löpön" tuottamiseen tarvittaisiin poskettomia pinta-aloja (etenkin Suomessa, kun metsä kasvaa täällä kovin hitaasti).

Tällä hetkellä fiksuin (hätä)ratkaisu lienee mahdollisimman polttoainepihi diesel ja ehkä hiljattainen hivuttautuminen kohti biopolttoaineita (sekaan X prosenttia). Seuraava vaihe voisi olla siirtyminen maakaasusta tai ydinvoimalla (miel. termisesti) valmistettua vetyä käyttäviin polttokennoautoihin ja joskus ufoaikakaudella sitten "aitoon" vetytalouteen, missä vety valmistetaan jätteistä (biologisesti), fotolyysillä suoraan auringonvalosta tms. "hiilidioksidineutraalilla" menetelmällä.

Maakaasusta valmistetun vedyn käyttö polttokennoautossa ei ole lainkaan niin huono idea, kuin ensi kuulemalta vaikuttaa. Reformoinnilla (CH4 2*H2O -> 4*H2 CO) yhdestä kuutiosta metaania saa yhden kuution hiilidioksidia ja neljä kuutiota vetyä. Niinpä myös suurin osa raaka-aineen energiasisällöstä säilyy. Bensassa ja dieselissä hiili/vety-suhde on huonompi ja hiilidioksidia syntyy enemmän. Tähän päälle tulee vielä kaikki päästöt matkan varrelta, 90% raaka-aineen energiasta tuskin siirtyy dieseliin, jos nämä otetaan huomioon. Kuulemma luvut ovat pikemminkin päinvastoin, jos kaikki päästöt öljy/kaasukentiltä, kuljetuksen päästöt ym. otetaan huomioon. Toki sama taakka on pitkälti myös maakaasulla.

Lisäksi polttokennoilla hyötysuhdearvot vasta alkavat siitä, mihin ne polttomoottoreilla päättyvät, vaikka polttomoottoreita on viilailtu jo sata vuotta. Pikkudieselit taitavat pyöriä jossain 33 % pintaan (jos unohdetaan isot laiva- ja voimalaitoskoneet) ja bensat senkin alle ...täydellä kuormalla. Vajaateholla (=kaupunkiajossa) sitten vieläkin vähemmän, etenkin bensakoneella. Polttokennoilla päinvastoin ja jarrutusenergiankin hyödyntäminen on helpompaa (sähkömoottori toimii generaattorina, energia akkuun tai jopa elektrolyysiin polttokennossa).

Joo höyryautot ovat paljon luotettavampia kuin bensavehkeet...

vai miten se nyt oli, onko tähän tullut jotain muutosta viimeisten sadan vuoden aikana?

No, saitte varmaan pointtini, ei niistä polttokennoista sun muista hömpötyksistä varmaan ole wanhan kunnon höyrykoneen korvaajaksi!