Transportbranschen använder i hög grad rena energitekniker, till stor del på grund av förväntningarna om att minska koldioxidavtrycket och önskan att uppnå hållbarhetsmål. Laddning av solcellstak, laddning av vätgasgeneratorer och laddning av luftburen vindkraft är alla vägar som IDTechEx utforskar som ett sätt att driva elfordon bort från elnätet. IDTechEx rapport, ”Off-Grid Charging For Electric Vehicles 2024-2034: Technologies, Benchmarking, Players and Forecasts”, täcker olika off-grid laddningsmetoder för elfordon och ger prognoser för deras användning under de kommande tio åren.

Solcellstak-laddningsbara carportar som är helt oberoende av elnätet kan innebära att bilar laddas helt enkelt genom att parkeras under solpaneler och anslutas till ett ladduttag. Solenergi, som IDTechEx har utsett till den snabbast växande källan till förnybar energi, kan ge ett billigare sätt att generera energi, särskilt jämfört med projekt med fossila bränslen.

Topladdning”, där förare kan ladda lite och ofta, kan passa elfordon bättre, eftersom de aldrig behöver oroa sig för att få för låg batterinivå och ha svårt att få tag på ström. Problem kring energilagring och intermittensitet kan uppstå med solcellsladdare, vilka utan nätstabilitet kan vara svåra att åtgärda. Men när den främst används som en laddningsboost erbjuder solcellsladdning ett miljövänligt och smart sätt att hålla fordonen laddade.

Källa: IDTechEx.

Vindkraft, även om den också är ett lovande sätt att använda förnybar energi, är för närvarande för dyr och stor för att praktiskt kunna användas för laddning av elfordon, enligt IDTechEx. Luftburen vindkraft (AWE) kan dock vara ett kryphål, vilket innebär att en tetherbaserad enhet kan utnyttja kraft från vindar på hög höjd, samtidigt som den medför lägre materialkostnader. AWE kan också ge mer konsekvens jämfört med solenergi, med tanke på dess förmåga att fungera även i mörker, och att öka enhetens yta kan öka kraftproduktionen utan att påverka markytan.

Källa: IDTechEx.

Vätgas för land- och lufttransport

Vätgas kan vara ett sätt att ladda batteridrivna elfordon, till skillnad från bränslecellsfordon, genom att externa bränsleceller producerar elektricitet från utsidan av fordonet. Vätgasladdare skulle kunna ha ett integrerat batteri, men också förlita sig på lagrad, komprimerad vätgas som energilagring. Även om detta skulle kunna ge en lösning för situationer utanför elnätet eller tillfälliga strömförsörjningssituationer, uppger IDTechEx att kostnaderna för vätgasladdning, särskilt när man använder grön vätgas för att maximera hållbarheten, skulle bli mycket höga. Men i takt med att kostnaderna för förnybar energi minskar i takt med att de blir mer allmänt tillgängliga, skulle vätgasladdning kunna se en märkbar ökning.

Vätgasflygplan skulle kunna bli ett nytt transportsätt i framtiden, där det enda utsläppet som produceras under flygning är vattenånga, och det skulle vara en stor utveckling för miljön och minska koldioxidavtrycket från flygresor. Flygplan som drivs med flytande vätgas kan ha mellan 30 och 40 % av räckvidden för ett jetbränsleplan, vilket skulle kunna innebära en räckvidd på flera tusen kilometer. Detta skulle vara idealiskt för kortare resor på under 2 000 km, vilket är där över 50 % av resebehovet ligger på säten, enligt IDTechEx. Rapporten, ”Hållbar framtid för luftfart 2025-2045: Trender, tekniker, prognoser”, behandlar olika sätt att minska koldioxidutsläppen inom flygsektorn, inklusive införandet av batteridrivna flygplan och implementeringen av hållbart flygbränsle.

Källa: IDTechEx.

Skapandet av grön vätgas med elektrolys

Med expansionen av vätgasapplikationer i linje med ökande ansträngningar för minskade koldioxidutsläpp uppmärksammas särskilt grön vätgas som den mest miljövänliga i sin användning. Grön vätgas produceras med vattenelektrolys, och det finns många olika elektrolysörtyper på marknaden, var och en med sina egna fördelar.

Protonbytesmembran (PEM)-elektrolysörer kan till exempel erbjuda mer kompakta systemdesigner och mycket mindre fotavtryck jämfört med alkaliska system. PEM-elektrolysörer med hög effekttäthet är ett resultat av deras fasta protonbytesmembran, och de är ett populärt kommersiellt alternativ för att producera grön vätgas med avancerad teknik som utvecklas. Elektrolysörer med fastoxidelektrolysceller (SOEC) arbetar vid det lägsta spänningsområdet och kan därför betraktas som en av de mest effektiva teknikerna. Detta är möjligt tack vare att man utnyttjar höga temperaturer och möjliggör gynnsam termodynamik, enligt IDTechEx. Fler typer av elektrolysörer som används för att producera grön vätgas, och deras bäst lämpade tillämpningar, behandlas i detalj i IDTechEx rapport, ”Materials for Green Hydrogen Production 2026-2036: Technologies, Players, Forecasts”.