能拯救生命和环境的氢气

JOE DELNERO/NREL

一个由美国联邦机构组成的联盟汇集了他们的资金和广泛的专业知识，重新定义了应急车辆 —— 他们研制的混合动力电动箱式卡车实现了碳中和的目标。在龙卷风或野火等自然灾害发生后，这种名为H2Rescue（https://www.dhs.gov/sites/default/files/2023-11/23_1102_st_CIR_H2Rescue_Fact Sheet_20230929.pdf）的车辆可以为幸存者提供电力和饮用水，同时充当救援人员的温控指挥中心。

资助和开发该项目的机构表示，他们对该项目的结果感到满意，该项目目前正在用于进一步的研发。

商用卡车和机车发动机制造商Cummins（https://www.cummins.com/）承诺到2050年使其所有重型公路和铁路车辆实现零排放，该公司赢得了100万美元的竞争性奖项，用于建造H2Rescue，该公司的动力来自氢燃料电池。在演示中，这辆卡车被证明能够行驶290公里，然后承担起发电厂、移动指挥中心和清洁饮用水供应商（由卡车的“排气管”提供）的角色。

位于15000公斤卡车驾驶室后面的氢罐系统在70兆帕（700bars）的压力下可容纳175公斤燃料。伊利诺伊州香槟市美国陆军工程兵团建筑工程研究实验室（CERL）的平民人类学研究员Lance Larkin告诉IEEE Spectrum，这足够燃料电池产生1800千瓦时的能量。他说，或者足够让15到20个普通美国家庭的灯亮大约三天。

燃料电池可以直接为卡车的动力系统提供能量。然而，它主要为两个总容量为155千瓦时的电池组充电，因为电池在处理车辆推进带来的可变功率需求方面比燃料电池更好。当卡车在灾难现场时，燃料电池可以自动打开和关闭，以保持电池充电，同时向原本黑暗的建筑物输出电力。CERL的工业工程师Nicholas Josefik说：“如果要求它输出3千瓦的电力来维持几台计算机的运行，那么它油箱里的燃料可以让它们持续供电数周。”

似乎这还不够，车载储罐可以捕获燃料电池中电化学反应的副产品水。Josefik说：“每当燃料电池产生能量来移动车辆或输出电力时，它就会产生水。” 结果是：在市政或井水供应不可用或不安全的任何地方，都可以获得大约1500升的清洁水。

Josefik指出，与它能做什么一样重要的是它不会做什么：“在传统的紧急情况下，你派出一辆柴油卡车，而那辆柴油卡车需要拉一台柴油发电机，这样你才可以为现场提供电力，”他说，“同时，另一辆柴油卡车正在拉一个油箱给柴油发电机加油。那么第三辆卡车可能会拉一辆带水箱的拖车。”

“但当H2Rescue开到一个地点时，”他继续说道，“你不需要再把发电机拉到你身后，因为卡车本身就是一台发电机。你也不必拖着装满水的拖车，因为你知道当你在现场时，H2Rescue将成为你的水源。”

Larkin回忆说，开发零排放应急车辆的动力来自2019年，当时美国各地发生了一系列自然灾害，包括野火和飓风，促使人们采取行动（https://www.climate.gov/news-features/blogs/beyond-data/2010-2019-landmark-decade-us-billion-dollar-weather-and-climate#:~:text=During%202019%2C%20the%20U.S.%20experienced,)%2C%20and%201%20wildfire%20event.）。他说：“资助该项目的组织观察到了这一点，并认为需要替代性的紧急支持。”Larkin指出，他们问自己，“‘我们能做些什么来帮助我们的急救人员应对这些自然灾害？”

当被问及我们何时会看到联邦紧急事务管理局（通常负责美国50个州的任何地方的灾难响应）向飓风等灾害后派遣H2Rescue卡车时，Josefik说：“这仍然是一个研究单位。我们正在努力构建一个2.0版本，可以为紧急情况下的响应者提供支持。因为这是一个一次性的构建，Cummins确定了许多需要改进的领域，比如他们将如何以不同的方式进行布线和管道，使其更紧凑。” Larkin说，第二次迭代的目标是“完整并可立即使用的” —— 准备好在没有所有额外仪表和监控设备的情况下运行的设备。

目前还没有新的改进型H2Rescue何时投产的时间表。为原型分配资金的机构尚未拿出资金来创建其继任者。