vodikove gorive ćelije u automobilima

idemo vodikov motor

Zamislite automobil koji tijekom vožnje ne ispušta dim i zagađujuće plinove, a umjesto benzina ili dizela kao gorivo koristi vodik. Vodik više nije nešto iz budućnosti, već je već dostupan zahvaljujući vodikove gorive ćelije u automobilima. Mnogi se ljudi pitaju kako to funkcionira i koje su prednosti njihova korištenja.

Iz tog razloga, u ovom članku ćemo vam govoriti o vodikovim gorivim ćelijama u automobilima, njihovim karakteristikama, prednostima i još mnogo toga.

Što su automobili na vodikove ćelije

vodikove gorive ćelije u automobilima

U biti, vodikova baterija je uređaj koji pretvara kemijsku energiju pohranjenu u vodiku u električnu energiju. Djeluje putem procesa u kojem vodik spaja se s kisikom iz zraka za proizvodnju električne energije, vode i topline kao nusproizvoda. Proizvedena električna energija može pokretati električni motor koji pokreće kotače automobila, omogućujući mu da se kreće.

Gorivna ćelija vodika sastoji se od nekoliko pojedinačnih ćelija.. Svaka ćelija sastoji se od dvije elektrode, anode i katode, odvojene materijalom koji se naziva elektrolit. Na anodi se uvodi vodik, a na katodi kisik iz zraka. Kada vodik dođe u dodir s anodom, on se raspada na protone i elektrone. Protoni putuju kroz elektrolit do katode, dok elektroni putuju kroz vanjski krug, generirajući pritom električnu energiju. Na katodi se protoni, elektroni i kisik spajaju u vodu i toplinu.

Como radovi

rad automobila na vodik

Glavna razlika u odnosu na automobil na vodik je da Iako se radi o električnom automobilu, budući da imate elektromotor koji potpuno okreće kotače, on ne radi na isti način. U vozilu s gorivnim ćelijama, automobil proizvodi električnu energiju koja mu je potrebna.

Umjesto baterija za skladištenje energije, koriste se gorivne ćelije, slično prijenosnim elektranama. Ako analiziramo automobile s unutarnjim izgaranjem, energija se dobiva izgaranjem naftnih derivata, a kod automobila na vodik vodik se obrađuje za proizvodnju električne energije na zahtjev.

Plinoviti vodik (H2) pod tlakom pohranjuje se u posebnim spremnicima. Ovaj element se isporučuje u gorivu ćeliju gdje se dodaje kisik iz okolnog zraka za proizvodnju električne energije, a voda (H2O) se dobiva kao rezidualni proizvod. Jer da, auti na vodik imaju ispušne cijevi, ali ne zagađuju, samo ispuštaju vodenu paru.

Električna energija koju generira gorivna ćelija odlazi u bateriju, a baš kao u električnom automobilu, baterija je odgovorna za distribuciju energije do elektromotora automobila. Snaga na zahtjev također se može isporučiti izravno iz gorive ćelije u električni motor.

Višak električne energije akumuliran u bateriji, plus povrat energije kroz regenerativno kočenje, pohranjuje se u bateriji, što omogućuje rad mehanizma gorivih ćelija čak i bez potrošnje vodika.

Prednost i trajanje

kako su vodikove ćelije u automobilima

Kada je riječ o izdržljivosti, zamislite automobil s pogonom na vodik poput tradicionalnog automobila na benzin ili dizel. Kao rezultat toga, vodikove gorivne ćelije u automobilima dizajnirane su da traju životni vijek konvencionalnog vozila, uz istu kvalitetu, izdržljivost i pouzdanost kao i bilo koje drugo vozilo.

Glavna prednost vodikovih gorivih ćelija je ta Proizvode električnu energiju bez ispuštanja zagađivača koji su štetni za okoliš. Jedini značajan nusproizvod je voda, zbog koje se vozila s vodikovim ćelijama smatraju "nultom emisijom". Osim toga, nude veću autonomiju u usporedbi s tradicionalnim baterijama za električna vozila, budući da je proces punjenja brži i usporediv s punjenjem spremnika benzina.

Druge prednosti korištenja vodikove baterije u automobilima su:

  • Nula lokalnih emisija: Jedina proizvedena emisija je vodena para, koja značajno doprinosi smanjenju onečišćenja zraka i kvaliteti zraka u urbanim sredinama.
  • Proširena autonomija: vozila s vodikovim ćelijama mogu imati duže vožnje prije nego što zatraže ponovno punjenje, što ih čini prikladnijima za putovanja na velike udaljenosti.
  • Brzo punjenje: ponovno punjenje spremnika vodika može trajati samo nekoliko minuta, slično vremenu potrebnom za punjenje spremnika benzina.
  • Fleksibilnost korištenja: Vodikove ćelije mogu se koristiti u raznim primjenama, ne samo u vozilima, već iu stacionarnim energetskim sustavima kao što su generatori i rezervni energetski sustavi.
  • Energetska učinkovitost: Gorivne ćelije s vodikom mogu biti učinkovitije u smislu pretvorbe energije u usporedbi s konvencionalnim motorima s unutarnjim izgaranjem.
  • Doprinos obnovljivoj energiji: Vodik koji se koristi u vodikovim gorivim ćelijama može se proizvesti iz obnovljivih izvora, kao što su solarna energija i energija vjetra, kroz proces koji se zove elektroliza.

Problemi vodikovih ćelija u automobilima

Iako je istina da je vodik jedan od najpoznatijih kemijskih elemenata u periodnom sustavu zbog toga koliko se često pojavljuje, njegovo dobivanje je sve samo ne jednostavno.

Vodik je potpuno bezopasan plin na sobnoj temperaturi i tlaku, ali sam vodik ne postoji samo kao kolekcionarski predmet. U tlu nema vodika, niti raste iz drveća. Njezina je prisutnost povezana s drugim elementima koji su nam potrebni da bismo je odvojili: na primjer, voda, H2O, sastoji se od dva atoma vodika i jednog atoma kisika.

Da bi se odvojio vodik (H2), voda se mora razdvojiti u električnu energiju kroz proces rasplinjavanja koji se zove elektroliza. Za dobivanje kisika (O) s jedne strane i čistog vodika (H2) za njegovo skladištenje s druge strane potrebna je velika količina energije.

Vodik se također može dobiti reformiranjem ugljikovodika, rasplinjavanjem ugljikovodika ili biomase, malom bioproizvodnjom bakterija ili algi i velikim termokemijskim ciklusom (upotrebom nuklearne ili solarne energije).

Još jedan od najsloženijih problema povezanih s vodikom je njegovo skladištenje. To je izuzetno hlapljiv plin s gustoćom od samo 0,0899 kg/m3, pa držanje ovog plina pod pritiskom znači dodavanje vrlo teških predmeta da bi se zadržao u spremniku. S trenutnom tehnologijom praktički je nemoguće jamčiti gubitke, uglavnom zbog ventila za punjenje/pražnjenje.

Osim toga, tu je i pitanje točenja goriva: nije lako. U Španjolskoj, gdje trenutačno imamo nestabilnu mrežu, postoji samo sedam vodikovih postrojenja: dvije u Huesci, jedna u Zaragozi, jedna u Madridu, jedna u Albaceteu, jedna u Puertollanu, jedna u Sevilli. U 2017. predviđalo se da bi do 20. moglo postojati 2020 vodikovih postrojenja, no stvarnost je sasvim drugačija.

Nadam se da s ovim informacijama možete saznati više o vodikovim gorivim ćelijama u automobilima i njihovim karakteristikama.


Ostavite svoj komentar

Vaša email adresa neće biti objavljen. Obavezna polja su označena s *

*

*

  1. Za podatke odgovoran: Miguel Ángel Gatón
  2. Svrha podataka: Kontrola neželjene pošte, upravljanje komentarima.
  3. Legitimacija: Vaš pristanak
  4. Komunikacija podataka: Podaci se neće dostavljati trećim stranama, osim po zakonskoj obvezi.
  5. Pohrana podataka: Baza podataka koju hostira Occentus Networks (EU)
  6. Prava: U bilo kojem trenutku možete ograničiti, oporaviti i izbrisati svoje podatke.