Yıllar boyunca gazla çalışan araçlar için mükemmel alternatif arayışı amacıyla, birçok araştırma yapılmıştır. Genel algı söz konusu olduğunda, elektrikli bataryalar (BEV’ler) en yaygın bilinenlerden bazılarıdır. Ancak bu alandaki uzmanlar arasında, gelecekteki araç elektrifikasyonu için daha fazla umut vaat eden başka bir alternatif daha var: Yakıt hücreleri. Özellikle, proton değişim zarı yakıt hücreleri (PEMFC’ler). Ancak, onlarca yıldır meydana gelen gelişmelere rağmen, PEMFC’ler araçlarda hala geniş bir pazar alanına sahip değildir.
Bu alanı neyin etkilediğini ve piyasanın gelecekte nereye gitmesi beklendiğini anlamak için Carnegie Mellon Üniversitesi’nden araştırmacılar, otomotiv PEMFC’lerinin mevcut ve beklenen gelecekteki maliyetleri ve performansları hakkında uzman bir sonuç değerlendirmesi yaptılar. Bulgular Ulusal Bilimler Akademisi Bildirisinde yayınlanmıştır.
Mühendislik ve kamu politikası alanında doktora sonrası araştırma yapan Michael Whiston ve Mühendislik Fakültesi’nden Profesörler Ines Azevedo, Shawn Litster, Kate Whitefoot, Constantine Samaras ve Jay Whitacre, PEMFC maliyet değerlendirmelerini anlamak için yakıt hücreleri alanında 39 uzmanla; varsayımsal, büyük ölçekli bir üretim senaryosunda yığın dayanıklılığı ve yığın güç yoğunluğu hakkında görüştü.
Whiston: “Uzmanlığın ortaya çıkması, teknoloji ile yoğun bir şekilde çalışan kişilerin bilgi ve deneyimlerine dayanıyor. Böylece teknolojinin durumu ve gelecekteki yörüngesi hakkında bilgi sahibi olabiliriz. Yayınlanan verilerin veya kesin kanıtların yokluğunda, uzmanların ortaya çıkardığı değerlendirmeler; teknoloji yol haritalarını geliştirmek, politika yapmayı kolaylaştırmak, iş kararlarını yönlendirmek ve analitik modeller geliştirmek için kullanılabilir.”
Araştırmada, araştırmacılar uzmanlardan sistem maliyetlerini, yığın dayanıklılığını ve PEMFC’lerin yığın güç yoğunluğunu değerlendirmelerini istedi; daha sonra maliyet ve performans hedeflerine ulaşmak için gerekenleri nicel olarak değerlendirdiler. Ankete katılanların çoğu Enerji Bakanlığı’nın maliyet hedefinin 2050 yılına kadar karşılanacağını tahmin ediyor. Bu 30 $/kW’lık hedef, genel halk tarafından yaygın olarak benimsenme olasılığını büyük ölçüde artıracak.
Ek olarak, katılımcıların %45’inden fazlası DOE’nin yığın dayanıklılığı hedeflerinin 2050 yılına kadar karşılanmasını beklemektedir ve birçoğu hedef medyan yığın güç yoğunluğunun 2035’e kadar ulaşabileceğini öngörmektedir. Beklenen hedeflere ulaşıldığında ve PEMFC’ler daha yaygın bir şekilde benimsendiğinde, bu otomotiv endüstrisi için BEV’lerden ve hatta diğer yakıt hücrelerinden, daha büyük gelişmeler ortaya çıkarabilir.
Whiston: “PEMFC’lerin piller üzerindeki avantajları arasında daha hızlı yakıt ikmal süreleri ve daha uzun menziller vardır. Yakıt hücreli elektrikli araçlar (FCEV’ler), beş dakika içinde yakıt ikmali yapıyor ve 300 milden fazla mesafelerde çalışıyor. BEV’ler, pil boyutuna ve maliyetine bağlı olarak menzil içinde daha sınırlı olma eğilimindedir ve yeniden şarj olması saatler alabilir.”
FCEV’ler (yakıt hücreli elektrikli araç) karbon içermeyen hidrojen üzerinde verimli bir şekilde çalıştıklarından, fosil yakıt tüketimini ve araçlardaki egzoz borusu karbon emisyonlarını önemli ölçüde azaltabilirler. Hidrojen yakıtı, doğal gaz dahil bir dizi düşük karbonlu elektrik kaynağı tarafından üretilebilir, böylece FCEV’ler binek araçlarından kaynaklanan net sera gazı emisyonlarını önemli ölçüde azaltabilir. Ek olarak, bu yakıt hücreleri zararlı egzoz borusu kirletici maddelerinden (azot oksitler, partikül madde ve karbon monoksit gibi) hiçbirini yaymaz ve insan sağlığını daha fazla güvence altına alır.
