מסיבות של התדלדלות מקורות הדלק המחצבי, ובעיקר הנפט, ממנו מפיקים את הבנזין למכוניות, ומסיבות של שמירה על איכות הסביבה, מועדפות מכוניות הנעות באמצעות דלק חלופי.
תאי דלק מהווים פיתרון חלופי לשימוש בבנזין למנועי המכוניות.
כמות המכוניות בעולם גדלה, וכיום נמצאים למעלה מ 200 מיליון כלי רכב רק בארה"ב!
מכוניות גורמות לכמחצית תחמוצות החנקן והזיהומים האורגניים באוויר, ולרוב כמות חד תחמוצת הפחמן (CO) בארה"ב.
מנוע שריפה (בעירה) פנימית, שהוא המנוע הפועל ברוב המכוניות הפרטיות, הוא בעל יעילות המרה של האנרגיה הכימית של הדלק לעבודה, של 20% – 25%, ולאחר התמסורת המכנית, הנצילות יורדת עד כדי 15%.
בתא דלק אין חלקים נעים, והחום אינו חלק ממחזור המרת האנרגיה. תיאורטית, אין מגבלה להגיע בו לנצילות המרת אנרגיה המתקרבת ל 100%.
מכונית חשמלית, הפועלת באמצעות תא דלק, כגון: Honda's FCX Clarity, הנמצאת בשנת 2009 בייצור בסדרות קטנות, ממירה כ 60% מהאנרגיה של המימן לעבודה !
מהם יתרונות תאי דלק לתחבורה?
- הפעלת מכונית חשמלית, ללא מגבלת הקילומטרים שבין טעינה לטעינה, כפי שנדרש במכונית חשמלית עם סוללות.
- האצה מהירה ממצב מנוחה, עקב המומנט החזק של מנוע חשמלי.
- פעולה שקטה (למנוע חשמלי אין תהליך בעירה).
- תחזוקה פשוטה ומעטה – מנוע חשמלי דורש הרבה פחות תחזוקה ממנוע בעירה פנימית. אין צורך ברוב המערכות המכניות וההידראוליות כאשר מפעילים מנועים חשמליים.
- ידידותיות לסביבה – אין פליטת חומרים מזהמים, ובעיקר לא דו תחמוצת הפחמן ותחמוצות חנקן.
- גמישות בתכנון, ואפשרות שימוש בבסיס מרכב זהה לרכבים שונים, ובכך העלאת יעילות הייצור של מכוניות.
מדוע אין על הכבישים כמויות גדולות של מכוניות הפועלות על תאי דלק?
קיימים מספר גורמים המגבילים, בינתיים, את השימוש בתאי דלק למכוניות:
- עלות גבוהה של תאי דלק – המחיר של תאי הדלק למכוניות יורד בהתמדה, כתוצאה מפולות המחקר והפיתוח של השנים האחרונות.
- זמינות המימן לטעינת תאי הדלק במכונית – יש להכין תשתית מתאימה של תחנות דלק המספקות מימן למכוניות. לשם כך יש לקבוע תקנים של איחסון מימן במכונית (קיימות כרגע שיטות רבות המתחרות ביניהן, ונמצאות בשלבי מחקר מתקדמים).
- כרגע עדיין לא נאכפים חוקי הגנת הסביבה, המאלצים את המשתמש המזהם את האוויר לשלם על כך.
- מחיר הדלק המשמש למכוניות הפועלות עם מנועי בעירה פנימית, עדיין לא עלה מספיק.
- הטכנולוגיה של מנוע הבעירה הפנימית, שולט בתחום המכוניות, ומופעל לחץ מצד היצרנים, להמשיך להשתמש בהן (טכנולוגיה מוכרת מעל 100 שנים).
תקציר על מצב המכוניות הפועלות עם תאי דלק, נמצא בהסבר על כלכלת מימן לתחבורה.
