Onlarca yıldır geleceği bilimkurgudan esinlenerek hayal ettik. Uçan arabalar ve holografik mesajlaşma, hiç bitmeyen bir kaynaktan gelen temiz yakıtla çalışan hayali bir dünyanın tonu olmuştur. Görüntülü görüşmeler muhtemelen yarının holografik mesajlaşmasının öncüleridir ve uçan arabaların yaygınlaşmasından hala çok uzak olsak da, temiz yakıt artık bir gerçekTeknolojik gelişmeler, güneş, su ve rüzgar gibi yenilenebilir kaynaklardan enerji elde etmemize olanak tanıyarak, giderek artan elektrikle çalışan günlük ihtiyaçlarımızı karşılamak için sürdürülebilir bir kaynak sağlıyor.
Arabalar henüz uçmuyor olabilir, ancak elektrikle çalışabilirler. Genellikle benzinden daha ucuzdur, daha az çevresel etkiye sahiptir ve geleneksel yakıtla çalışan bir araçtan aynı ve hatta bazen daha fazla özerkliğe hızla ulaşmaktadır. Elektrikli araç şarjı için altyapıyı destekleme ve güvenilir yedek güç sağlama yetenekleriyle hidrojen yakıt hücreleri, mevcut enerji manzarasında bir oyun değiştiricidir. Elektrik şebekesi çökerse, hidrojen yakıt hücreleri devreye girerek güvenilirliklerini ve çok yönlülüklerini sergileyebilir.
Hidrojen Yakıt İstasyonları ile İlgili Zorluk
Hidrojenli araç yakıtı pazarının gelişimi tavuk-yumurta ikilemiyle karşı karşıyadır: Yeni oluşan pazarı harekete geçirmek için yakıt ikmal altyapısının oluşturulması gereklidir, ancak bu durum, alım talebinin henüz tam olarak gelişmediği durumlarda zayıf bir ekonomik uygulanabilirliğe yol açabilir.
Yakıt hücreli elektrikli araçların (FCEV’ler) benimsenmesi, hidrojen yakıt istasyonlarının kapasitesiyle aynı hızda ilerlemeyebilir ve bu da yeterince kullanılmayan varlıklar ve negatif getiriler riskine yol açabilir. Bu yatırım riskini azaltmak için, alternatif kısa vadeli gelir akışlarını artırmak gerekir. Uygulanabilir bir iş modelini desteklemek için günlük yüzlerce müşteri gerektiren tipik perakende benzin istasyonları gibi, hidrojen yakıt istasyonları da bir istisna değildir.
Bu değişim karşısında, yakıt istasyonlarını daha karlı hale getirmek için farklı yollar aramamız, böylece onları inşa etmek için yatırımı artırmamız ve böylece hidrojen yakıtlı araç filosunun oluşturulmasını artırmak için gereken altyapıyı sağlamamız çok önemlidir. Ancak, şarj istasyonları ve yedek güç veya mikro şebekeler şu anda ayrı güç üretim sistemleri tarafından sağlanmaktadır. Geleceğe bakıldığında, önemli bir adım, enerji depolama cihazları, birbirine bağlı borular, enstrümantasyon, kontroller ve birden fazla yakıt ve güç üretim uygulaması için elektrik bileşenleri gibi bileşenleri entegre etmek olabilir. Bu tür entegre sistemler uygulanabilir, esnek ve ölçeklenebilir üretim altyapısı sağlayabilir.
Yenilik – hidrojen yakıt ikmal istasyonu entegrasyon patenti
GHD’nin yakın zamanda aldığı hidrojen enerjisi yakıt istasyonu entegrasyon patenti Gelecekte nelerin mümkün olduğunu sergiler. Maliyetleri ve karmaşıklığı azaltmanın yanı sıra bir hidrojen yakıt istasyonu için çok sayıda ek gelir kaynağı yaratmanın, onları daha ekonomik hale getirmenin ve inşa etmek için finansman elde etmenin nasıl daha kolay olduğunu gösterir. Ekonomik uygulanabilirliği artırmak için enerji tedarikini ve yakıt seçeneklerini artırmak üzere bir hidrojen yakıt istasyonuna entegre edilebilecek bir dizi bileşen belirledik.
Nasıl çalışır?
Modelimiz, üç bileşene dayalı ölçeklenebilir bir ekosistem yaratıyor: (1) yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu ve (2) teknolojik uygulamalar, (3) aynı zamanda mikro şebekeler için yedek enerji görevi gören ve aynı zamanda FCEV’leri yakıtlayabilen elektrikli araçları hızlı bir şekilde şarj etmenin etkili ve uygun maliyetli bir yolunu ortaya çıkarıyor.
Sistem, hidrojen ve güç üretmek için hidroelektrik, rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanır. Elektroliz, sıvı ve gaz halindeki hidrojen, hidrojen yakıtı, hızlı şarj ve yedek güç gibi farklı enerji dağıtım uygulamalarını ve teknolojilerini entegre eder.
Sistem, talep üzerine hidrojenden güç üretmek için bir yakıt hücresi kullanır. Yakıt hücresi, hızlı şarjlı akülü elektrikli araç istasyonuna ve gerektiğinde yedek güç için doğru akım (DC) sağlayabilir. Yakıt hücreleri genellikle yüzde 50’nin üzerinde verimlidir ve önemli bir çevresel emisyon üretmez.
Hidrojen sudan geldiği için sistem hidrojeni çeşitli kaynaklardan elde edebilir ve farklı basınçlarda depolayabilir. Bir elektrolizör tarafından yerinde üretilen hidrojeni kullanabilir veya yerel kaynaklardan sağlanan hidrojentüplü römorklar veya sıvı hidrojen tankları gibi. Hidrojeni düşük basınçta depolayabilir ve yakıt ikmali veya güç üretimi için yüksek basınca sıkıştırabilir ve hatta kamyonlar ve otobüsler gibi daha büyük araçlar için 700 bara (10.000 psig) kadar yakıt hücreli araçlara hidrojen verebilir.
Nereye uygulanır?
Hidrojen Yakıt İstasyonu Entegrasyon Sistemi, elektrikli araçların hızlı bir şekilde şarj edilmesini sağlar, çevre dostudur ve ucuzdur. Sistem ayrıca yerel bir mikro şebekeye yedek güç sağlayarak elektrik kesintileri sırasında kritik altyapı ve acil durum hizmetlerini destekler.
“Eğer inşa ederseniz, o gelir,” 1989 yapımı Field of Dreams filmindeki ilham verici alıntıdır. Benzer şekilde, Hidrojen Yakıt İstasyonu Entegrasyon Sistemini kullanan hızlı şarj istasyonlarının ölçeklenebilirliği, elektrikli araçların daha da büyümesini ve altyapının oluşturulması Benzin ve dizel yakıtlı araçların yerini almada zorlanan hidrojenle çalışan filoları desteklemek için. Teknolojiler ve yakıtlar burada; ihtiyacımız olan tek şey onları entegre etmenin bir yolu.
Uygulanabilir yatırımlar
Teknoloji ve enerji kaynaklarını birbirine bağlamak yeterli değil. Maliyetler hala yüksek, yakıt ikmal yatırımlarını pahalı hale getiriyor ve FCEV ve EV endüstrisinin gelişimini caydırıyor.
Hidrojen yakıt ikmal yatırımlarının riskini azaltan sistemimiz, Kanada, Birleşik Krallık ve Avustralya’da bir patente ve ABD’de bekleyen bir patente sahiptir. Alımların artması yavaş olabilir, ancak hidrojen piyasası talebini harekete geçirmek için yakıt ikmal altyapısını kurmak gereklidir. Amaçlanan araç yakıt ikmalinin yanı sıra, depolanan hidrojen, istasyon ekonomisini iyileştirmek için uygun maliyetli EV hızlı şarjı ve ön saha yedek gücü için kullanılabilir.
Piyasa Etkisi ve Gelecek Görünümü
Düşük/sıfır karbon ekonomisine geçiş, ancak bunu mümkün kılmak için altyapı zorluklarını erken ele alırsak mümkündür. Hidrojen yakıt hücreleri durumunda, ana engel ölçeklenebilir, uygulanabilir ve ekonomik üretimdir. Entegre sistemin en büyük faydası, birleşik ön sahanın şebeke kesintileri sırasında birden fazla enerji/yakıt kaynağı ve yedek güç oluşturmasıdır. 
Bu alternatif ayrıca yeşil hidrojen ve diğer temiz enerji kaynaklarının kullanımını teşvik ederek düşük/sıfır karbon ekonomisine geçişi destekler. Hidrojen üretiminin ölçeklenebilirliği bir dönüm noktasındadır ve pratik günlük hidrojen kullanımı için altyapı üretim maliyetlerini düşüren bir model yaratarak yeşil hidrojen benimsemesi ulaşılabilir bir gerçeklik haline gelebilir.
Hidrojen yakıt hücreleri ve yeşil hidrojen, ileride temiz enerji pazarının manzarasını değiştirecek. Giderek daha fazla elektriklenen bir dünyada, güç güvenilirliği ve dayanıklılığı olmazsa olmazdır. Ev ve iş yerlerindeki cihazlarımızın ve diğer işlevselliklerimizin uygun bir fiyata tedarik kesintileri boyunca erişilebilir ve kullanılabilir kalacağına dair garantilere ihtiyacımız var. Elektrikle çalışan ve hidrojenle çalışan araçlara geçiş yapacaksak, bu güce hızlı, kolay ve adil bir fiyat etiketiyle ulaşabilmemiz gerekir.
Yazar: Fred Taylor, Amerika Hidrojen Lideri, Müdür, GHD
