자동차의 수소연료전지

자모스 수소 엔진

운전 중에 매연이나 오염 가스를 배출하지 않고 휘발유나 경유 대신 수소를 연료로 사용하는 자동차를 상상해 보십시오. 수소는 더 이상 미래의 것이 아니지만 이미 사용할 수 있습니다. 자동차의 수소연료전지. 많은 사람들이 그것이 어떻게 작동하고 그것을 사용하면 어떤 이점이 있는지 궁금해합니다.

이러한 이유로 이 기사에서는 자동차의 수소 연료 전지, 특성, 장점 등에 대해 설명합니다.

수소전지 자동차란?

자동차의 수소연료전지

본질적으로 수소전지는 수소에 저장된 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 장치이다. 그것은 수소가 발생하는 과정을 통해 작동합니다. 공기 중의 산소와 결합하여 부산물로 전기, 물, 열을 생산합니다. 생성된 전기는 자동차 바퀴를 구동하는 전기 모터에 동력을 공급하여 자동차를 움직일 수 있습니다.

수소 연료 전지는 여러 개의 개별 셀로 구성됩니다.. 각 전지는 전해질이라는 물질로 분리된 양극과 음극의 두 전극으로 구성됩니다. 수소는 양극에서 도입되고 공기 중의 산소는 음극에서 도입됩니다. 수소가 양극과 접촉하면 양성자와 전자로 분해됩니다. 양성자는 전해질을 통해 음극으로 이동하는 반면 전자는 외부 회로를 통해 이동하여 그 과정에서 전기를 생성합니다. 음극에서 양성자, 전자 및 산소가 결합하여 물과 열을 형성합니다.

코모 작품

수소차 운행

수소차와의 가장 큰 차이점은, 전기 자동차이지만 전기 모터가 바퀴를 완전히 돌리기 때문에 같은 방식으로 작동하지 않습니다. 연료 전지 차량에서 자동차는 필요한 전기를 생성합니다.

배터리를 사용하여 에너지를 저장하는 대신 휴대용 발전소와 유사한 연료 전지를 사용합니다. 내연차를 분석하면 석유 파생물을 태워 에너지를 얻고, 수소차는 수소를 처리해 수요에 따라 전기를 생산한다.

압력을 받는 수소 가스(H2)는 특정 탱크에 저장됩니다. 이 요소는 전기를 생성하기 위해 주변 공기의 산소가 추가되는 연료 전지로 전달되고 물(H2O)이 잔류 생성물로 얻어집니다. 예, 수소 자동차에는 배기관이 있지만 오염되지 않고 수증기 만 방출합니다.

연료 전지에서 생성된 전기는 배터리로 가고, 배터리는 전기 자동차와 마찬가지로 자동차의 전기 모터에 전력을 분배하는 역할을 합니다. 주문형 전력은 연료 전지에서 전기 모터로 직접 전달될 수도 있습니다.

배터리에 축적된 잉여 전기와 회생 제동을 통한 에너지 회수, 배터리에 저장되어 수소를 소비하지 않고도 연료 전지 메커니즘이 작동할 수 있습니다.

이점 및 기간

자동차의 수소 전지는 어떤가요?

내구성에 관해서는 전통적인 휘발유 또는 디젤 자동차와 같은 수소 자동차를 생각하십시오. 결과적으로 자동차의 수소 연료 전지는 다른 차량과 동일한 품질, 내구성 및 신뢰성으로 기존 차량의 수명을 지속하도록 설계되었습니다.

수소연료전지의 가장 큰 장점은 그들은 환경에 유해한 오염 물질을 방출하지 않고 전기를 생산합니다. 유일하게 중요한 부산물은 수소 전지 차량을 "배출 제로"로 간주하게 만드는 물입니다. 또한 재충전 프로세스가 더 빠르고 휘발유 탱크를 채우는 것과 비슷하기 때문에 기존 전기 자동차 배터리에 비해 더 큰 자율성을 제공합니다.

자동차에 수소 배터리를 사용하는 다른 이점은 다음과 같습니다.

  • 제로 지역 배출: 생성되는 유일한 배출물은 수증기이며, 이는 도시 환경의 대기 오염 및 대기 질을 줄이는 데 크게 기여합니다.
  • 확장된 자율성: 수소 전지 차량은 재충전이 필요하기 전에 더 오래 달릴 수 있으므로 장거리 여행에 더 적합합니다.
  • 빠른 충전: 수소 탱크를 채우는 데 몇 분밖에 걸리지 않습니다. 휘발유 탱크를 채우는 데 걸리는 시간과 비슷합니다.
  • 사용의 유연성: 수소전지는 차량뿐만 아니라 발전기, 백업 전원 시스템 등의 고정식 전원 시스템에서도 다양한 응용이 가능합니다.
  • 에너지 효율: 수소연료전지는 기존 내연기관에 비해 에너지 전환 측면에서 더 효율적일 수 있다.
  • 재생 에너지에 대한 기여: 수소 연료 전지에 사용되는 수소는 전기 분해라는 과정을 통해 태양열 및 풍력과 같은 재생 가능 자원에서 생산할 수 있습니다.

자동차 수소전지의 문제점

수소가 발생 빈도로 인해 주기율표에서 가장 상징적인 화학 원소 중 하나인 것은 사실이지만 수소를 얻는 것은 결코 간단하지 않습니다.

수소는 상온 상압에서 전혀 무해한 기체이지만 수소 자체는 수집품으로만 존재하는 것은 아니다. 토양에는 수소가 없으며 나무에서 자라지도 않습니다.. 그것의 존재는 그것을 분리하는 데 필요한 다른 요소들과 관련이 있습니다. 예를 들어, 물인 H2O는 두 개의 수소 원자와 한 개의 산소 원자로 구성됩니다.

수소(H2)를 분리하려면 전기분해라는 가스화 과정을 통해 물을 전기로 분리해야 합니다. 한편으로는 산소(O)를 얻고 다른 한편으로는 이를 저장하기 위해 순수한 수소(H2)를 얻기 위해서는 많은 양의 에너지가 필요합니다.

수소는 또한 탄화수소 개질, 탄화수소 또는 바이오매스 가스화, 소규모 박테리아 또는 조류 생물 생산, 대규모 열화학 순환(원자력 또는 태양열 사용)을 통해 얻을 수 있습니다.

수소와 관련된 또 다른 가장 복잡한 문제는 저장입니다. 밀도가 0,0899kg/m3에 불과한 매우 휘발성이 강한 가스입니다., 따라서 이 가스를 압력 하에 유지하는 것은 탱크에 유지하기 위해 매우 무거운 항목을 추가하는 것을 의미합니다. 현재 기술로는 주로 밸브 채우기/비우기로 인한 손실을 보장하는 것이 실질적으로 불가능합니다.

또한 급유 문제가 있습니다. 쉽지 않습니다. 현재 네트워크가 불안정한 스페인에는 우에스카에 2017개, 사라고사에 20개, 마드리드에 2020개, 알바세테에 XNUMX개, 푸에르토야노에 XNUMX개, 세비야에 XNUMX개 등 XNUMX개의 수소 공장만 있습니다. XNUMX년에는 XNUMX년까지 XNUMX개의 수소 플랜트가 생길 수 있다고 예측했지만 현실은 사뭇 다릅니다.

이 정보를 통해 자동차의 수소연료전지와 그 특성에 대해 더 자세히 알 수 있기를 바랍니다.


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