हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं के बजाय बैटरी पर चलने वाले इलेक्ट्रिक वाहनों में निवेश करना बेहतर होगा। कारण? स्वच्छ परिवहन के अलावा हाइड्रोजन कुछ अतिरिक्त ऊर्जा लाभ प्रदान करता है।

एक नए अध्ययन के लिए, शोधकर्ताओं ने एक काल्पनिक भविष्य में दो प्रकार की कारों की तुलना की है जहां इलेक्ट्रिक वाहनों की कीमत अधिक किफायती होती है।

म्यूनिख की तकनीकी विश्वविद्यालय (टीएम) के एक डॉक्टरेट के उम्मीदवार प्रमुख लेखक मार्कस फेलजेनहौअर का कहना है, "हमने देखा कि बिजली के वाहनों को बड़े पैमाने पर गोद लेने के लिए एक समुदाय में भवनों और परिवहन के लिए कुल ऊर्जा उपयोग पर असर पड़ेगा।" स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी ग्लोबल क्लाइमेट एंड एनर्जी प्रोजेक्ट (जीसीईपी) में विद्वान।

"हमने पाया है कि कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम करने के लिए सभी-इलेक्ट्रिक बैटरी वाहनों में निवेश करना अधिक किफायती विकल्प है, मुख्य रूप से उनकी कम लागत और काफी अधिक ऊर्जा दक्षता के कारण।"

दो 'स्वाद'

स्टैनफोर्ड में ऊर्जा संसाधन इंजीनियरिंग के प्रोफेसर सैली बेन्सन और जीसीईपी के निदेशक सली बेन्सन कहते हैं, "वैश्विक ऊर्जा प्रणाली के गहरे विजनन के लिए सबसे कम लागत और सबसे कुशल मार्गों की पहचान करने के लिए इन्हें अध्ययन करना आवश्यक है।"

इलेक्ट्रिक वाहन दो स्वादों में आते हैं: प्लग-इन कारों में रिचार्जेबल बैटरी, और ईंधन सेल वाहन जो हाइड्रोजन गैस को स्वच्छ बिजली में परिवर्तित करते हैं।

गैसोलीन से संचालित कारों, बैटरी और ईंधन सेल वाहनों के विपरीत शून्य कार्बन उत्सर्जन करते हैं लेकिन उन्हें पैमाने पर तैनात करने के लिए बैटरी चार्ज करने या हाइड्रोजन ईंधन वितरित करने के लिए एक महंगा नए बुनियादी ढांचे की आवश्यकता होगी।

कम लागत पर कुल उत्सर्जन में कटौती कौन करता है?

नीति निर्माताओं के लिए एक महत्वपूर्ण सवाल यह है, कि परिवहन प्रौद्योगिकी सबसे कम लागत वाली बैटरी या ईंधन कोशिकाओं पर कुल उत्सर्जन में कटौती करता है? परिवहन से परे, क्या हाइड्रोजन तकनीक कुछ शोधों के अनुसार हीटिंग और प्रकाश इमारतों के लिए स्वच्छ ऊर्जा प्रदान करती है?

नए अध्ययन, जर्नल में प्रकाशित ऊर्जा, दोनों प्रश्नों को संबोधित करने के लिए सबसे पहले है

शोधकर्ताओं ने कैलिफोर्निया पर ध्यान केंद्रित किया, विद्युत वाहन परिवहन में एक नेता राज्यव्यापी, बैटरी इलेक्ट्रिक कार लोकप्रियता में बढ़ रही है। लेकिन केवल कुछ निर्माताओं ने ईंधन सेल वाहनों की पेशकश शुरू कर दी है। व्यापक गोद लेने के लिए प्रोत्साहित करने के लिए, राज्य ने 92 द्वारा 50 हाइड्रोजन-रिफॉलिंग स्टेशनों के नेटवर्क के लिए $ 2017 लाख से अधिक का पुरस्कार दिया है।

वर्तमान में, न तो ऊर्जा स्रोत पूरी तरह से मुक्त उत्सर्जन है कुछ लोग पावर ग्रिड में प्लग करके अपनी बैटरी इलेक्ट्रिक कारों को चार्ज करते हैं, जो बड़े पैमाने पर कार्बन-उत्सर्जन जीवाश्म ईंधन से उत्पन्न बिजली देता है।

इसी तरह, अधिकांश हाइड्रोजन ईंधन एक औद्योगिक प्रक्रिया के माध्यम से प्राकृतिक गैस से प्राप्त होता है जो कार्बन डाइऑक्साइड को प्रतिफल के रूप में निकलता है। एक वैकल्पिक यंत्र, जिसे इलेक्ट्रोलाइजर कहा जाता है, को जल से सफ़ेद हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए सौर-जनरेटेड बिजली का उपयोग करता है, लेकिन यह तकनीक बहुत ही गहन और महंगी ऊर्जा है।

परिदृश्य

अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने सांता क्लारा काउंटी में लगभग 8,000 निवासियों के एक समुदाय लॉस अल्टोस हिल्स के शहर के लिए भविष्य की परिदृश्यों का निर्माण किया।

"लॉस अल्टोस हिल्स को राज्य में बिजली के वाहनों के उच्चतम हिस्से के साथ काउंटी में असामान्य रूप से उच्च सौर-पीढ़ी की क्षमता से अलग किया गया है," फेलजनहौर कहते हैं।

परिदृश्य जो भविष्य में 10 से 20 वर्षों तक केंद्रित है, जब बैटरी और ईंधन सेल वाहनों का अधिक व्यापक उपयोग होने की उम्मीद है, और जब सौर ऊर्जा और इलेक्ट्रोलीज़र्स बिजली ग्रिड के साथ प्रतिस्पर्धी हो जाते हैं।

वर्ष 2035 के लिए एक परिदृश्य का अनुमान है कि बिजली के वाहन शहर के वाहन बेड़े के एक्सएएनएक्सएक्स प्रतिशत का गठन करेंगे। यह भी माना जाता है कि ईंधन सेल वाहनों को स्थानीय रूप से निर्मित हाइड्रोजन द्वारा संचालित किया जाएगा जो सबसे सस्ती उपलब्ध बिजली के साथ बनाया जाएगा, यह ग्रिड से उत्पन्न या प्राप्त किया जा सकता है।

लॉस ऑल्टोस हिल्स के बारे में डेटा को अध्ययन के सह-वैज्ञानिक थॉमस हैमर द्वारा विकसित एक कम्प्यूटेशनल मॉडल को खिलाया गया, जो TUM में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग के प्रोफेसर थे।

इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट के साथ जीसीईपी के एक पूर्व पोस्टकार्डल विद्वान, एक अध्ययन सह-लेखक मैथ्यू पेले का कहना है, "हमने लॉस अल्टोस हिल्स की ऊर्जा की मात्रा को पूरे दिन और साथ ही साथ नई ऊर्जा बुनियादी ढांचा बनाने की लागत पर वित्तीय डेटा की जानकारी प्रदान की है।" । "हम सौर पैनलों, इलेक्ट्रोलाइजर्स, बैटरी, और बाकी सब कुछ बनाने की लागत शामिल हैं इसके बाद हमने मॉडल को बताया, XDUX के लिए हमारे परिदृश्य के अनुसार, समुदाय की कुल ऊर्जा मांग को पूरा करने का सबसे किफायती तरीका बताओ। "

हर परिदृश्य की लागतों को इसके जलवायु लाभों की तुलना करने के लिए, शोधकर्ताओं ने भी प्रत्येक मामले में उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन की गणना की।

उन्होंने मांग पर उपयोग के लिए स्वच्छ ऊर्जा को स्टोर करने के लिए हाइड्रोजन आधारभूत संरचना का उपयोग करने के संभावित लाभों का भी मूल्यांकन किया। डेलाइट घंटों के दौरान, इलेक्ट्रोलाइजर्स अतिरिक्त सौर ऊर्जा से हाइड्रोजन का उत्पादन कर सकते हैं जो अन्यथा बर्बाद हो जाएंगे। यह हाइड्रोजन अक्षय ऊर्जा में संग्रहीत और परिवर्तित किया जा सकता है, या गर्मी और प्रकाश इमारतों के लिए प्राकृतिक गैस के लिए एक स्वच्छ विकल्प के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

परिणामों को साफ़ करें

परिणाम निश्चित थे।

"कुल लागत के संदर्भ में, हमने पाया कि उत्सर्जन को कम करने के लिए ईंधन सेल वाहनों की तुलना में बैटरी इलेक्ट्रिक वाहन बेहतर हैं," फेलगेनहौर कहते हैं। "विश्लेषण से पता चला कि लागत प्रतिस्पर्धी होने के लिए, ईंधन सेल वाहनों को बैटरी वाहनों की तुलना में बहुत कम कीमत की जानी होगी।

"हालांकि, निकट भविष्य के लिए ईंधन सेल वाहन बैटरी वाहनों की तुलना में काफी अधिक महंगा होने की संभावना है। हाइड्रोजन-स्टोरेज अधिशेष सौर ऊर्जा का एक अन्य लाभ हमारे विश्लेषण में भी नहीं था। हमने पाया है कि 2035 में, सौर हाइड्रोजन भंडारण की एक छोटी राशि का उपयोग हीटिंग और प्रकाश व्यवस्था के लिए किया जाएगा। "

जबकि अध्ययन एक बे एरिया शहर पर केंद्रित है, परिणाम कैलिफोर्निया में पर्याप्त धूप के साथ कई बेडरूम समुदायों के लिए प्रासंगिक हैं, लेखक लिखते हैं। वे भविष्य के अध्ययनों में समुदायों के बड़े नेटवर्क का विश्लेषण करने और अन्य कारकों का विश्लेषण करने की उम्मीद करते हैं जो उपभोक्ताओं के विकल्पों को प्रभावित कर सकते हैं, यह निर्णय करते समय निर्णय लेते हैं कि बैटरी या ईंधन सेल कार

पीलो कहते हैं, "हमारा उद्देश्य कैलिफोर्निया और अन्य जगहों में नीति निर्माताओं को सूचित करने में सहायता के लिए उद्देश्य, डेटा-आधारित विश्लेषण प्रदान करना है, जो जलवायु परिवर्तन से निपटने में अधिक लागत प्रभावी होने की संभावना है।"

बीएमडब्ल्यू समूह और स्टैनफोर्ड जीसीईपी ने इस काम को वित्त पोषण किया।

स्रोत: स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय

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