vesinikkütuseelement autodes

lähme vesinikmootor

Kujutage ette autot, mis ei eralda sõidu ajal suitsu ega saastavaid gaase ning bensiini või diislikütuse asemel kasutab see kütusena vesinikku. Vesinik ei ole enam midagi tulevikku, vaid on tänu sellele juba saadaval vesinikkütuseelement autodes. Paljud inimesed mõtlevad, kuidas see töötab ja millised on nende kasutamise eelised.

Sel põhjusel räägime selles artiklis teile autode vesinikkütuseelemendist, selle omadustest, eelistest ja paljust muust.

Mis on vesinikelemendiga autod

vesinikkütuseelement autodes

Sisuliselt on vesinikuaku seade, mis muudab vesinikus salvestatud keemilise energia elektrienergiaks. See toimib protsessi kaudu, milles vesinik ühineb õhuhapnikuga, et toota kõrvalproduktidena elektrit, vett ja soojust. Tekkiv elekter võib toita elektrimootorit, mis ajab auto rattaid, võimaldades sellel liikuda.

Vesinikkütuseelement koosneb mitmest üksikust elemendist.. Iga element koosneb kahest elektroodist, anoodist ja katoodist, mis on eraldatud materjaliga, mida nimetatakse elektrolüüdiks. Vesinik sisestatakse anoodile ja õhust saadav hapnik katoodile. Kui vesinik puutub kokku anoodiga, laguneb see prootoniteks ja elektronideks. Prootonid liiguvad läbi elektrolüüdi katoodile, elektronid aga läbi välise vooluringi, tekitades protsessis elektrit. Katoodil ühinevad prootonid, elektronid ja hapnik, moodustades vee ja soojuse.

Cómo tööd

vesinikauto töö

Peamine erinevus vesinikautoga on see, Kuigi tegemist on elektriautoga, ei tööta see samamoodi, kuna elektrimootor keerab rattaid täielikult. Kütuseelemendiga sõidukis toodab auto vajaliku elektrienergia.

Selle asemel, et kasutada akusid energia salvestamiseks, kasutavad nad sarnaselt kaasaskantavate elektrijaamadega kütuseelemente. Kui analüüsime sisepõlemismootoriga autosid, saadakse energiat nafta derivaatide põletamisel ja vesinikuga autodes töödeldakse vesinikku, et toota elektrit nõudmisel.

Rõhu all olevat vesinikgaasi (H2) hoitakse spetsiaalsetes mahutites. See element toimetatakse kütuseelemendisse, kus elektri tootmiseks lisatakse ümbritsevast õhust hapnikku ja jääkproduktina saadakse vesi (H2O). Sest jah, vesinikautodel on väljalasketorud, aga need ei saasta, eraldavad ainult veeauru.

Kütuseelemendi toodetud elekter läheb akusse ning nii nagu elektriautolgi, vastutab aku jõu jaotamise eest auto elektrimootorile. Nõudmisel saab võimsust tarnida ka otse kütuseelemendist elektrimootorisse.

Akusse kogunenud liigne elekter, millele lisandub energia taaskasutamine regeneratiivpidurduse kaudu, seda hoitakse akus, mis võimaldab kütuseelemendi mehhanismil töötada ka ilma vesinikku tarbimata.

Eelised ja kestus

kuidas on vesinikuelemendid autodes

Vastupidavuse osas mõelge vesinikkütusega autole nagu traditsiooniline bensiini- või diiselmootoriga auto. Selle tulemusena on autode vesinikkütuseelemendid kavandatud kestma tavasõiduki eluiga ning olema sama kvaliteedi, vastupidavuse ja töökindlusega nagu mis tahes muu sõiduk.

Vesinikkütuseelementide peamine eelis on see Nad toodavad elektrit ilma keskkonnale kahjulikke saasteaineid eraldamata. Ainus oluline kõrvalsaadus on vesi, mis muudab vesinikelemendiga sõidukid "nullheitmeteks". Lisaks pakuvad need traditsiooniliste elektrisõidukite akudega võrreldes suuremat autonoomiat, kuna laadimisprotsess on kiirem ja võrreldav bensiinipaagi täitmisega.

Vesinikuaku kasutamise eelised autodes on järgmised:

  • Null kohalikke heitmeid: Ainus tekkiv heitkogus on veeaur, mis aitab oluliselt kaasa õhusaaste ja õhukvaliteedi vähendamisele linnakeskkonnas.
  • Laiendatud autonoomia: vesinikelemendiga sõidukitel võib enne laadimist olla pikem läbisõit, mis muudab need pikemaks reisimiseks sobivamaks.
  • Kiire laadimine: vesinikupaagi täitmine võib kesta vaid mõne minuti, sarnaselt ajaga, mis kulub bensiinipaagi täitmiseks.
  • Kasutamise paindlikkus: Vesinikuelemente saab kasutada mitmesugustes rakendustes, mitte ainult sõidukites, vaid ka statsionaarsetes toitesüsteemides, nagu generaatorid ja varutoitesüsteemid.
  • Energiatõhusus: Vesinikkütuseelemendid võivad tavaliste sisepõlemismootoritega võrreldes olla energia muundamise osas tõhusamad.
  • Panus taastuvenergiasse: Vesinikkütuseelementides kasutatavat vesinikku saab toota taastuvatest allikatest, näiteks päikese- ja tuuleenergiast, kasutades protsessi, mida nimetatakse elektrolüüsiks.

Autode vesinikuelemendi probleemid

Kuigi on tõsi, et vesinik on selle esinemise sageduse tõttu perioodilisuse tabeli üks ikoonilisemaid keemilisi elemente, on selle saamine kõike muud kui lihtne.

Vesinik on toatemperatuuril ja -rõhul täiesti kahjutu gaas, kuid vesinikku ennast ei eksisteeri lihtsalt kogumisobjektina. Mullas pole vesinikku, see ei kasva ka puudelt. Selle olemasolu on seotud teiste elementidega, mida me selle eraldamiseks vajame: näiteks vesi, H2O, koosneb kahest vesinikuaatomist ja ühest hapnikuaatomist.

Vesiniku (H2) eraldamiseks tuleb vesi elektrienergiaks jagada gaasistamisprotsessi, mida nimetatakse elektrolüüsiks. Ühelt poolt hapniku (O) saamiseks ja teiselt poolt selle säilitamiseks puhta vesiniku (H2) saamiseks on vaja palju energiat.

Vesinikku võib saada ka süsivesinike reformimise, süsivesinike või biomassi gaasistamise, väikesemahulise bakterite või vetikate biotootmise ja suuremahulise termokeemilise tsükli (tuuma- või päikeseenergia abil).

Veel üks keerulisemaid vesinikuga seotud probleeme on selle ladustamine. Tegemist on äärmiselt lenduva gaasiga, mille tihedus on vaid 0,0899 kg/m3, nii et selle gaasi rõhu all hoidmine tähendab väga raskete esemete lisamist, et seda paagis hoida. Kaasaegse tehnoloogiaga on praktiliselt võimatu garanteerida kadusid, mis tulenevad peamiselt klappide täitmisest/tühjendamisest.

Lisaks on küsimus tankimises: see pole lihtne. Hispaanias, kus meil on praegu ebastabiilne võrk, on ainult seitse vesinikujaama: kaks Huescas, üks Zaragozas, üks Madridis, üks Albacetes, üks Puertollanos ja üks Sevillas. 2017. aastal ennustati, et 20. aastaks võib olla 2020 vesinikujaama, kuid tegelikkus on hoopis teine.

Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada autode vesinikkütuseelementide ja nende omaduste kohta.


Ole esimene kommentaar

Jäta oma kommentaar

Sinu e-postiaadressi ei avaldata. Kohustuslikud väljad on tähistatud *

*

*

  1. Andmete eest vastutab: Miguel Ángel Gatón
  2. Andmete eesmärk: Rämpsposti kontrollimine, kommentaaride haldamine.
  3. Seadustamine: teie nõusolek
  4. Andmete edastamine: andmeid ei edastata kolmandatele isikutele, välja arvatud juriidilise kohustuse alusel.
  5. Andmete salvestamine: andmebaas, mida haldab Occentus Networks (EL)
  6. Õigused: igal ajal saate oma teavet piirata, taastada ja kustutada.