Environmental prospects of “hydrogen” electricity for transport

封面

如何引用文章

全文:

详细

One of the main problems of the present time is environmental pollution with harmful substances formed during the combustion of traditional hydrocarbon fuels in internal combustion engines that provide moving of vehicles.

This is felt especially acutely in large cities.

The solution is the transition to hybrid power units and electric vehicles, including the use of hydrogen as the most environmentally friendly fuel.

Therefore, consideration of the totality of the impact on the environment of both the replacement of cars with electric vehicles and the consequences of electricity generation is a relevant task.

But the environmental effect of using electricity in vehicles is usually considered only for areas of transport operation. However, the generation of electricity at power plants goes with air pollution.

The use of electric power in vehicles is possible, firstly, by means of charging traction batteries from external power grids transmitting electricity from power plants and, secondly, by means of on-board electricity generation using fuel cells, in which hydrogen serves as fuel, while the by-product is water. However, the electricity generation mainly occurs at thermal power plants by means of burning hydrocarbon fuel such as natural gas and coal, which leads to formation of harmful substances and their subsequent emission into the atmosphere. When generating electricity at nuclear power plants, a large amount of water vapor is released into the atmosphere, which has three times greater greenhouse effect compared to carbon dioxide. The operation of power plants with renewable energy sources (solar, wind) significantly depends on natural conditions, hydroelectric power plants also play an auxiliary role. The use of hybrid motor units allows the use of hydrogen in heat engines, the combustion products of which are water and nitrogen oxide. But there is no free hydrogen in nature, and its production is ensured mainly by steam conversion of methane, which goes with the formation of harmful substances and "greenhouse" gases. The use of liquefied hydrogen and liquid hydrogen carriers in transport also requires consuming of electricity, which leads to air pollution.

The value of this review lies in the evaluation of the cumulative impact of the technical solution to switch to the use of electric transport instead of motor vehicles on the environment.

作者简介

Alexey Kulchitskiy

Kameshkovo Mechanical Plant

编辑信件的主要联系方式.
Email: ark6975@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9609-0829
SPIN 代码: 6807-8316

Dr. Sci. (Engineering), honored mechanical engineer of the Russian Federation, assistant professor, senior researcher, certification specialist of the Design Department

俄罗斯联邦, Kameshkovo

参考

  1. Shchetina VA, Morgovsky YuYa, Center BI, Bogomazov VA. Electric car: Technology and economics. Leningrad: Mashinostroenie; 1987. (In Russ.)
  2. When did the first electric cars appear. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://hi-news.ru/technology/kogda-poyavilis-pervye-elektromobili-istoriya-evolyuci.html
  3. The first electric tram. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://transsibinfo.com/news/2022-08-19/pervyy-elektricheskiy-tramvay-triumf-i-porazhenie-pirotskogo-1230761
  4. Clean Air Act (CAA) and Federal Facilities. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://www.epa.gov/enforcement/clean-air-act-caa-and-federal-facilities
  5. How many cars are there worldwide in 2024. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://daily-motor.ru/autonews/129744
  6. Grib N. Hydrogen energy: myths and reality. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://ngv.ru/upload/iblock/224 /224b8a5647503 ebe18e4180a43431d41.pdf (In Russ.)
  7. The EU hydrogen strategy has been published — details. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://renen.ru/opublikovana-vodorodnaya-strategiya-es-detali
  8. How hydrogen fuel will save the planet from global warming. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://plus-one.vedomosti.ru/blog/zelenaya-energiya-dlya-megapolisa
  9. Zeldovich YaB, Sadovnikov PYa, Frank-Kamenetsky DA. Nitrogen oxidation during combustion. Moscow, Leningrad: AN SSSR; 1947. (In Russ.)
  10. The unflattering truth of blue hydrogen: analysis of CO2 and CH4 emissions of the “fuel of the future”. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://habr.com/ru/companies/ua-hosting/articles/573294
  11. Carcinogens: properties and danger of benzopyrene. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://medaboutme.ru/articles/kantserogeny_svoystva_i_ opasnost_benzapirena
  12. Sinyak YuV, Petrov VYu. Assessment of the impact of damage from environmental pollution on the competitiveness of hydrogen as a motor fuel, 2008. [Accessed: 30.08.2024] Available at: http://library.vscc.ac.ru/Files/articles /124083314763-77.PDF
  13. Hydrogen classification by color. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://neftegaz.ru/tech-library/energoresursy-toplivo/672526-klassifikatsiya-vodoroda-po-tsvetu/?ysclid= lu7v9u3eqv644594181 (In Russ.)
  14. Hosseini SE, Wahid MA. Hydrogen production from renewable and sustainable energy resources: Promising green energy carrier for clean development. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016;57:850–866. doi: 10.1016/j.rser.2015.12.112
  15. The Green Hydrogen Problem No One Is Talking About. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://www.ruscable.ru/article/problema_zelenogo_vodoroda_ o_kotoroj_nik/
  16. Global Electric Power Industry Review 2024. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://aenert.com/ru/novosti-i-sobytija/monitoring-novostei-ehnergetiki/n/globalnyi-obzor-ehlektroehnergetiki-2024-rekordnye-30-vozobnovljaemykh-istochnikov-ehnergii-v-mirovom-p/
  17. Electric Power Industry of the World. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://foxford.ru/wiki/geografiya/elektroenergetika-mira?utm_referrer=https% 3A%2F% 2Fyandex.ru%2F
  18. How Europe is freezing, abandoned to its fate by alternative energy. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://zen.yandex.ru/media/dbk/kak-zamerzaet-evropa-broshennaia-na-proizvol-sudby-alternativnoi-energetikoi-60265fab331cb7635255542e
  19. United Nations. Kyoto protocol to the United Nations framework convention on climate change. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf
  20. Flint RF. History of the Earth. Moscow: Progress; 1978. (In Russ.)
  21. Danilov-Danilyan VI, Losev KS. Environmental challenge and sustainable development. Moscow: Progress-Tradition; 2000. (In Russ.)
  22. Mar KA, Unger C, Walderdorff L, Butler T. Beyond CO2 equivalence: The impacts of methane on climate, ecosystems, and health. doi: 10.1016/j.envsci.2022.03.027
  23. Water vapor and the “greenhouse effect”. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://regnum.ru/news/innovatio/2086744.html
  24. Anisimov VR, Klimov AV. History of scientific research on vehicles with hydrogen power plants. Izvestia MGTU “MAMI”. 2023;17(2):127–135. doi: 10.17816/2074-0530-139224 (In Russ.)
  25. HCCI and CAI engines for the automotive industry. Cambridge: Woodhead Publishing Limited; 2007.
  26. Kavtaradze RZ. Thermophysical processes in diesel engines converted to natural gas and hydrogen. Moscow: MGTU im NE Baumana; 2011. (In Russ.)
  27. Fomin VM. Hydrogen energy of automobile transport. Moscow: MGTU im NE Baumana; 2006. (In Russ.)
  28. AAA Electric Vehicle Range Testing. New York: American Automobile Association; 2019.
  29. Trofimenko Yu. “We do not expect a mass abandonment of offices and relocation to the countryside.” [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://plus-one. vedomosti.ru/my-ne-ozhidaem-massovogo-otkaza-ot-ofisov-i-pereezda-za-gorod (In Russ.)
  30. Problems of hydrogen energy. [internet] [Accessed: 22.08.2024]. Available from: https://dzen.ru/a/Xu4u4PHUUUhvLRIR (In Russ.)

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Eco-Vector, 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».