Giunsa pagtrabaho ang usa ka makina nga hydrogen?

hydrogen nga makina

Ang mga makina sa hydrogen nagpadayon nga usa sa umaabot nga pusta sa industriya sa awto. Ang operasyon niini nakahatag niini og sunodsunod nga mga bentaha, nga nagpabilin kini nga naglutaw bisan pa sa mga kapakyasan niini. Niini nga katuyoan, ang Toyota, BMW, Mazda, Hyundai, Ford ug uban pang mga tatak namuhunan pag-ayo sa kini nga teknolohiya. Ang mga makina nga naggamit sa hydrogen naglakip sa mga makina sa internal nga pagkasunog ug mga makina sa pagkakabig sa fuel cell. Daghan ang wala mahibalo sa unsa nga paagi nga ang usa ka hydrogen engine nagtrabaho ug sa ilang tagsa-tagsa nga mga bentaha ug disbentaha.

Tungod niini nga hinungdan, among ipahinungod kini nga artikulo sa pagsulti kanimo kung giunsa ang paglihok sa usa ka sunod-sunod nga makina nga hydrogen, kung unsa ang mga kinaiya niini ug ang kamahinungdanon niini alang sa kalibutan sa motor.

Sa unsang paagi molihok ang makina sa pagkasunog sa hydrogen?

hybrid nga mga sakyanan

Kini nga mga makina naggamit sa hydrogen isip gasolina. Sa ato pa, ila kining gisunog sa usa ka combustion chamber aron makamugna og pagbuto (kinetic energy ug heat). Tungod niini, conventional gasoline nga mga makina mahimong ipahiangay sa pagsunog sa hydrogen dugang pa sa LPG o CNG.

Ang operasyon niini nga makina susama kaayo sa usa ka makina sa gasolina. Ang hydrogen gigamit isip sugnod ug oxygen isip oxidant. Ang kemikal nga reaksyon gisugdan pinaagi sa usa ka spark ug ang usa ka spark plug makahimo og usa ka spark. Ang hydrogen walay carbon atoms, busa ang reaksyon mao nga ang duha ka molekula sa hydrogen maghiusa sa usa ka molekula sa oksiheno, nga nagpagawas sa enerhiya ug tubig.

Ang resulta sa kemikal nga reaksiyon niini kay alisngaw lamang sa tubig. Bisan pa, ang mga makina sa pagkasunog sa hydrogen naghimo og pipila ka mga emisyon sa panahon sa ilang operasyon. Pananglitan, gamay nga NOx gikan sa hangin ug init gikan sa combustion chamber, o mga emisyon gikan sa pagsunog sa pipila ka lana pinaagi sa piston rings.

Ingon nga ang hydrogen usa ka gas, kini gitipigan sa usa ka tangke nga adunay presyur nga 700 bar. Kini 350 ngadto sa 280 ka pilo nga mas taas kay sa normal nga presyur sa ligid sa sakyanan. (2 hangtod 2,5 bar). Bisan kung adunay mga awto usab nga nagtipig sa hydrogen sa likido nga porma sa ubos kaayo nga temperatura, ingon sa gipakita sa ubos.

Ang mga makina sa pagkasunog sa hydrogen nagtanyag pipila ka makapaikag nga mga bentaha kaysa sa naandan nga mga makina sa pagkasunog. Pananglitan, sila sa teoriya makagamit ug maayo kaayong mga sagol (Lambda duol sa 2). Sa ato pa, gamay ra kaayo ang ilang magamit nga sugnod aron magamit ang tanan nga umaabot nga hangin ug mahimong episyente kaayo.

Pananglitan kung giunsa ang usa ka hydrogen combustion engine molihok

Ang usa ka maayong panig-ingnan sa usa ka hydrogen engine mao ang BMW 750hl, nga miabut sa merkado sa 2000. Bisan tuod kini mao ang tinuod nga usa ka BMW petrol engine, kini usab makahimo sa pagsunog sa hydrogen.

Bisan pa, kini adunay daghang mga kakulangan: Una, kini nagtipig sa hydrogen sa likido nga porma. Nagkinahanglan kini og usa ka mahal kaayo nga tangke nga hinimo gikan sa mga materyales gikan sa aerospace sector nga magpabilin ang temperatura niini ubos sa -250ºC. Kini makab-ot lamang sulod sa 12 ngadto sa 14 ka adlaw, diin ang hydrogen inanay nga moalisngaw ug luwas nga mapagawas ngadto sa atmospera. Ang ikaduha nga disbentaha mao nga pinaagi sa paggamit sa hydrogen mawad-an ka og daghang gahum ug kahusayan. Ang ulahi nga BMW Hydrogen 7 gikan sa 2005 nga partially nasulbad kini nga mga problema ug gipataas ang presyur sa hydrogen sa 700 bar nga wala kini gipabugnaw.

Ang laing maayong pananglitan mao ang Aquarius hydrogen engine. Usa ka makina nga fossil fuel nga gihimo sa usa ka kompanya sa Israel nga angay alang sa paggamit sa hydrogen. Ang una nga magamit nga bersyon gipaila kaniadtong 2014 ug sukad niadto usa ka gibag-o ug gipaayo nga bersyon ang nagpakita. Sumala sa mga developers niini, kini mahimo nga magtrabaho nga walay lubricating lana ug adunay usa ka sistema sa pagbaylo sa gas aron makunhuran ang mga pagbuga sa NOx.

Dugang pa, ang hydrogen internal combustion engine gaan ug adunay pipila ka mga bahin, nga naghimo niini nga barato sa paghimo. Mahimo kini gamiton isip usa ka range extender alang sa mga de-koryenteng sakyanan o isip generator alang sa network.

Sa unsa nga paagi ang usa ka hydrogen fuel cell engine nagtrabaho?

hydrogen nga makina

Ang tibuuk nga ngalan niini usa ka fuel cell nga nakabig nga hydrogen nga makina. Bisan pa sa pulong nga "fuel", wala sila magsunog sa hydrogen. Gigamit nila kini aron makamugna og elektrisidad pinaagi sa reverse process sa electrolysis. Mao nga nagdala sila og mga baterya alang sa kemikal nga mga reaksyon, sama sa usa ka hydrogen combustion engine, diin Ang hydrogen gitipigan sa mga tangke nga adunay presyur nga 700 bar.

Imbes nga pakan-on sa motor, moagi pa kini sa anode ug cathode (sama sa baterya) paingon sa fuel cell. Pag-abot didto, ang hydrogen gas (H2) moagi sa lamad ug magbungkag niini ngadto sa duha ka hydrogen ions. Hydrogen ug duha ka libre nga electron. Kini nga mga electron moagi gikan sa anode ngadto sa cathode sa baterya pinaagi sa usa ka eksternal nga sirkito, nga naghimo sa usa ka koryente nga sulog. Ang mga ion nga hydrogen nga gihimo naghiusa sa oksiheno gikan sa hangin aron mahimong tubig.

Tungod niini nga rason, ang usa ka hydrogen fuel cell engine kay zero emissions, tungod kay dili kini makahimo og NOx o ang mga gas nga maprodyus sa dihang magsunog og lana sama sa internal combustion engine. Ang mga diaphragm nga gigamit niini nga mga makina ginama sa platinum ug mahal. Bisan pa, adunay trabaho aron matubag kining taas nga gasto. Pananglitan, sa Teknikal nga Unibersidad sa Berlin nakahimo sila og ferroalloy nga, kung ibutang sa produksiyon, makapakunhod pag-ayo sa gasto.

Mga disbentaha sa mga makina sa hydrogen

sa unsa nga paagi nga ang usa ka hydrogen engine nagtrabaho

  • Catalysts nga gigamit sa kemikal nga mga reaksiyon sa hydrogen fuel cell makina gihimo gikan sa mahal nga mga materyales, sama sa platinum. Labing menos hangtod kini mapulihan sa usa ka mas barato nga alternatibo, sama sa usa nga gihisgutan sa TU Berlin.
  • Aron makuha ang hydrogen, kinahanglan kini buhaton pinaagi sa mga proseso sa thermochemical sa fossil fuel o pinaagi sa electrolysis sa tubig, nga nanginahanglan pagkonsumo sa enerhiya. Ang nag-unang pagsaway sa hydrogen makina, tungod kay ang elektrisidad mahimong gitipigan direkta sa baterya sa usa ka electric sakyanan alang sa paggamit.
  • Sa higayon nga makuha ang hydrogen, kinahanglan isulod sa cell o pressure tank. Kini nga proseso nanginahanglan usab dugang nga paggasto sa enerhiya.
  • Ang mga baterya sa hydrogen mahal ang paghimo ug kinahanglan nga lig-on kaayo aron makasugakod sa taas nga presyur diin kinahanglan nga tipigan ang hydrogen.

Mga bentaha sa mga makina sa hydrogen

  • Ang mga baterya sa hydrogen mas gaan kaysa mga baterya sa de-koryenteng salakyanan. Mao nga ang paggamit niini sa bug-at nga transportasyon gisusi ingon usa ka alternatibo sa mga electric truck nga baterya. Aron makahimo sa pagtabon sa layo nga mga distansya, sila bug-at kaayo.
  • Karon, ang pag-charge sa hydrogen mas paspas kaysa pag-charge sa usa ka electric car battery.
  • Dili sama sa mga de-koryenteng sakyanan sa baterya, ang mga sakyanan sa hydrogen fuel cell wala magkinahanglan og dagkong mga baterya. Busa, nagkinahanglan kini og gamay nga lithium o uban pang mga materyales nga mahimong kulang sa suplay. Ang mga makina sa internal nga pagkasunog sa hydrogen dili direkta nga nanginahanglan mga baterya sa lithium o uban pang parehas nga mga baterya.
  • Ang mga fuel cell makapalugway sa kinabuhi sa usa ka sakyanan. Dili sama sa mga baterya, nga mahal nga ilisan tungod sa ilang gidak-on ug kapasidad. Ang mga baterya nga adunay kalabotan sa mga makina sa hydrogen mas gamay ug busa dili kaayo mahal nga ilisan.
  • Kon itandi sa fossil fuel nga mga makina, ang hydrogen fuel cell nga mga makina naggamit ug mga de-koryenteng motor ug busa hilom kaayo.

Awtonomiya

sa unsa nga paagi nga ang usa ka hydrogen fuel engine nagtrabaho

Ang disbentaha sa mga makina sa hydrogen mao nga ang ilang mga tangke o mga selyula sa gasolina kinahanglan adunay sulud nga hydrogen sa taas kaayo nga presyur. Sa ingon, ang supply point kinahanglan usab nga mosunod sa pressure sa 700 bars nga gisuportahan niini.

Nagkinahanglan kini og pagtukod og imprastraktura sa suplay aron maka-refuel kini nga matang sa sakyanan. Ingon niana, kini adunay parehas nga mga isyu sa lunsay nga mga electric vehicle. Bisan pa, ang operasyon sa pag-refuel mas paspas kaysa niini, tungod kay parehas kini sa usa ka LPG o GLC nga awto.

Ang mga salakyanan nga nasangkapan karon sa mga makina sa hydrogen fuel cell adunay sakup nga parehas sa gasolina. Pananglitan, gipahibalo sa Toyota Mirai ang 650 km nga adunay bug-os nga baterya, ang Hyundai Nexo 756 km ug ang BMW iX5 Hydrogen 700 km.

Ang uban sama sa Hopium Machina nagpahibalo sa usa ka gilay-on nga 1.000 km, bisan kung kana nga numero kinahanglan nga kumpirmahon kung kini mahitabo. Sa bisan unsa nga kaso, ang awtonomiya dili sama ka importante sa baterya, tungod kay ang pag-refuel mas paspas. Ang butang nga hinumdoman mao ang gidaghanon sa mga punto sa gasolina.

Luwas na sila?

Ang mga tatak nagtrabaho sa kini nga klase sa makina sa daghang mga tuig aron mapauswag ang ilang kahusayan, makunhuran ang mga gasto ug, siyempre, himuon kini nga luwas sama sa mga nagdagan sa fossil fuel.

Dugang pa, ang mga sumbanan sa kaluwasan nga gikinahanglan sa Europe, Estados Unidos ug Japan mao ang garantiya sa kaluwasan sa mga sakyanan nga gipadagan sa hydrogen. Dili kinahanglan nga isulti, ang Toyota nag-ingon niana ang tangke sa gas sa Mirai igo nga lig-on nga dili madutlan sa bala.

Makita ba nato ang usa ka adlaw nga ang tanan nga mga sakyanan nagdagan sa hydrogen? Ang panahon magpakita sa tanan. Klaro nga ang mga tatak nagpadayon sa pagpamuhunan ug kini adunay pipila ka mga bentaha nga naghimo niini nga usa ka makatarunganon nga alternatibo sa zero emission nga transportasyon.

Nanghinaut ko nga sa niini nga impormasyon nga kamo makakat-on og dugang mahitungod sa kon sa unsang paagi sa usa ka hydrogen makina sa pagtrabaho, sa iyang mga kinaiya, mga bentaha ug mga disbentaha.


Ang sulud sa artikulo nagsunod sa among mga prinsipyo sa pamatasan sa editoryal. Aron magreport usa ka pag-klik sa sayup dinhi.

Himoa ang una nga makomentaryo

Biyai ang imong komentaryo

Ang imong email address dili nga gipatik.

*

*

  1. Responsable sa datos: Miguel Ángel Gatón
  2. Katuyoan sa datos: Kontrolaha ang SPAM, pagdumala sa komento.
  3. Legitimation: Ang imong pagtugot
  4. Komunikasyon sa datos: Ang datos dili ipahibalo sa mga ikatulong partido gawas sa ligal nga obligasyon.
  5. Pagtipig sa datos: Ang database nga gidumala sa Occentus Networks (EU)
  6. Mga Katungod: Sa bisan unsang oras mahimo nimong limitahan, bawion ug tanggalon ang imong kasayuran.