Penggerak bertenaga hidrogen untuk e-skuter
Engineering

Penggerak bertenaga hidrogen untuk e-skuter


POWERPASTE. Kredit: Fraunhofer Society

Hidrogen dianggap oleh banyak orang sebagai masa depan teknologi propulsi. Mobil bertenaga hidrogen pertama sudah beraksi di jalanan Jerman. Dalam kasus e-skuter, bagaimanapun, pemasangan tangki bertekanan tinggi untuk menyimpan hidrogen tidak praktis. Alternatif di sini adalah POWERPASTE. Ini memberikan cara yang aman untuk menyimpan hidrogen dalam bentuk kimia yang mudah diangkut dan diisi ulang tanpa perlu jaringan stasiun pengisian yang mahal. Pasta baru ini didasarkan pada magnesium hidrida dan dikembangkan oleh tim peneliti di Institut Fraunhofer untuk Teknologi Manufaktur dan Bahan Canggih IFAM di Dresden.

Mesin bensin dan diesel, yang ditenagai oleh bahan bakar fosil, akan segera tersingkir oleh perubahan iklim. Sebaliknya, sistem propulsi baru akan dibutuhkan. Salah satu bahan bakar dengan potensi besar adalah hidrogen. Kendaraan hidrogen dilengkapi dengan tangki yang diperkuat dengan bahan bakar pada tekanan 700 bar. Tangki ini memberi makan sel bahan bakar, yang mengubah hidrogen menjadi listrik. Ini pada gilirannya menggerakkan motor listrik untuk menggerakkan kendaraan. Dalam kasus mobil penumpang, teknologi ini sangat maju, dengan beberapa ratus mobil bertenaga hidrogen sudah beroperasi di jalan raya Jerman. Pada saat yang sama, jaringan stasiun hidrogen di Jerman diproyeksikan akan tumbuh dari 100 menjadi 400 selama tiga tahun ke depan. Namun hidrogen saat ini tidak menjadi pilihan untuk kendaraan kecil seperti skuter listrik dan sepeda motor, karena lonjakan tekanan selama pengisian ulang akan terlalu besar. Apakah ini secara efektif menutup kendaraan semacam itu dari teknologi hidrogen?

POWERPASTE: teknologi hidrogen untuk kendaraan kecil

Tidak semuanya! Para peneliti dari Institut Fraunhofer untuk Teknologi Manufaktur dan Material Canggih IFAM di Dresden kini telah menemukan bahan bakar berbasis hidrogen yang ideal untuk kendaraan kecil: POWERPASTE, yang berbahan dasar magnesium hidrida padat. “POWERPASTE menyimpan hidrogen dalam bentuk kimiawi pada suhu kamar dan tekanan atmosfer untuk kemudian dilepaskan sesuai permintaan,” jelas Dr. Marcus Vogt, rekan peneliti di Fraunhofer IFAM. Dan mengingat bahwa POWERPASTE hanya mulai membusuk pada suhu sekitar 250 ° C, itu tetap aman bahkan ketika skuter listrik berdiri di bawah terik matahari selama berjam-jam. Selain itu, pengisian bahan bakar sangat sederhana. Alih-alih menuju SPBU, pengendara cukup mengganti kartrid kosong dengan yang baru, lalu mengisi ulang tangki dengan air utama. Ini bisa dilakukan di rumah atau sedang berlangsung.

Bahan awal POWERPASTE adalah magnesium, salah satu elemen yang paling melimpah dan, oleh karena itu, merupakan bahan mentah yang mudah didapat. Bubuk magnesium dikombinasikan dengan hidrogen membentuk magnesium hidrida dalam proses yang dilakukan pada suhu 350 ° C dan tekanan atmosfer lima hingga enam kali lipat. Ester dan garam logam kemudian ditambahkan untuk membentuk produk jadi. Di dalam kendaraan, POWERPASTE dilepaskan dari kartrid dengan menggunakan plunger. Ketika air ditambahkan dari tangki onboard, reaksi selanjutnya menghasilkan gas hidrogen dalam jumlah yang secara dinamis disesuaikan dengan kebutuhan sebenarnya dari sel bahan bakar. Faktanya, hanya setengah dari hidrogen yang berasal dari POWERPASTE; sisanya berasal dari tambahan air. “POWERPASTE karenanya memiliki kepadatan penyimpanan energi yang sangat besar,” kata Vogt. “Ini jauh lebih tinggi daripada tangki bertekanan tinggi 700 bar. Dan dibandingkan dengan baterai, ia memiliki kepadatan penyimpanan energi sepuluh kali lipat.” Ini berarti POWERPASTE menawarkan kisaran yang sebanding dengan — atau bahkan lebih besar dari — bensin. Dan juga memberikan jangkauan yang lebih tinggi daripada hidrogen terkompresi pada tekanan 700 bar.

Penggerak bertenaga hidrogen untuk e-skuter

TRL 5 demonstran pembangkit listrik dengan kartrid POWERPASTE dan sel bahan bakar PEM 100 watt. Kredit: Fraunhofer-Gesellschaft

Cocok untuk e-skuter — dan aplikasi lainnya juga

Dengan kepadatan penyimpanan energinya yang besar, POWERPASTE juga merupakan pilihan yang menarik untuk mobil, kendaraan pengiriman, dan perluasan jangkauan pada kendaraan listrik bertenaga baterai. Demikian pula, hal itu juga dapat memperpanjang waktu penerbangan drone besar secara signifikan, yang dengan demikian dapat terbang selama beberapa jam daripada hanya 20 menit. Ini akan sangat berguna untuk pekerjaan survei, seperti inspeksi kehutanan atau kabel listrik. Dalam jenis aplikasi lain, berkemah juga dapat menggunakan POWERPASTE dalam sel bahan bakar untuk menghasilkan listrik untuk menyalakan mesin pembuat kopi atau pemanggang roti.

POWERPASTE membantu mengatasi kekurangan infrastruktur

Selain menyediakan rentang operasi yang tinggi, POWERPASTE memiliki keunggulan lain. Tidak seperti gas hidrogen, ia tidak membutuhkan infrastruktur yang mahal. Ini membuatnya ideal untuk daerah yang kekurangan infrastruktur seperti itu. Di tempat-tempat di mana tidak ada stasiun hidrogen, stasiun pengisian reguler dapat menjual POWERPASTE dalam kartrid atau tabung sebagai gantinya. Pasta itu cair dan dapat dipompa. Oleh karena itu dapat dipasok oleh jalur pengisian standar, dengan menggunakan peralatan yang relatif murah. Awalnya, SPBU dapat memasok POWERPASTE dalam jumlah yang lebih kecil — dari drum logam, misalnya — dan kemudian berkembang sesuai dengan permintaan. Ini akan membutuhkan belanja modal beberapa puluh ribu euro. Sebagai perbandingan, pompa bensin untuk memompa hidrogen pada tekanan tinggi saat ini menghabiskan biaya antara satu hingga dua juta euro untuk setiap pompa bahan bakar. POWERPASTE juga murah untuk diangkut, karena tidak ada tangki bertekanan tinggi yang mahal atau penggunaan hidrogen cair yang sangat dingin.

Fraunhofer IFAM saat ini sedang membangun pabrik produksi untuk POWERPASTE di Pusat Proyek Fraunhofer untuk Penyimpanan Energi dan Sistem ZESS. Dijadwalkan mulai beroperasi pada 2021, fasilitas baru ini akan mampu memproduksi hingga empat ton POWERPASTE setahun — tidak hanya untuk e-skuter.


Ilmuwan memperkenalkan bahan baru untuk menyimpan hidrogen


Disediakan oleh Fraunhofer Society

Kutipan: Penggerak bertenaga hidrogen untuk e-skuter (2021, 1 Februari) diambil 1 Februari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-02-hydrogen-powered-e-scooters.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HKG