laten we gaan 
Stel je een auto voor die tijdens het rijden geen rook of vervuilende gassen uitstoot en in plaats van benzine of diesel waterstof als brandstof gebruikt. Waterstof is niet langer iets van de toekomst maar is nu al beschikbaar dankzij de waterstofbrandstofcel in auto's. Veel mensen vragen zich af hoe het werkt en wat de voordelen zijn van het gebruik ervan.
Om deze reden gaan we u in dit artikel vertellen over de waterstof-brandstofcel in auto's, de kenmerken, voordelen en nog veel meer.
Wat zijn de waterstofcelauto's
In wezen is een waterstofcel een apparaat dat de in waterstof opgeslagen chemische energie omzet in elektrische energie. Het werkt via een proces waarin waterstof combineert met zuurstof uit de lucht om elektriciteit, water en warmte te produceren als bijproducten. De opgewekte elektriciteit kan een elektromotor aandrijven die de wielen van de auto aandrijft, waardoor deze kan rijden.
De waterstof-brandstofcel bestaat uit meerdere afzonderlijke cellen.. Elke cel bestaat uit twee elektroden, een anode en een kathode, gescheiden door een materiaal dat elektrolyt wordt genoemd. Aan de anode wordt waterstof ingebracht en aan de kathode zuurstof uit de lucht. Wanneer waterstof in contact komt met de anode, valt het uiteen in protonen en elektronen. Protonen reizen door de elektrolyt naar de kathode, terwijl elektronen door een extern circuit gaan en daarbij elektriciteit opwekken. Aan de kathode combineren protonen, elektronen en zuurstof zich om water en warmte te vormen.
Cómo werken
Het grote verschil met een waterstofauto is dat, Hoewel het een elektrische auto is, werkt de auto niet op dezelfde manier, omdat de elektromotor de wielen volledig laat draaien. In een brandstofcelauto wekt de auto de elektriciteit op die hij nodig heeft.
In plaats van batterijen te gebruiken om energie op te slaan, gebruiken ze brandstofcellen, vergelijkbaar met draagbare energiecentrales. Als we verbrandingsauto's analyseren, wordt energie verkregen door aardoliederivaten te verbranden, en in waterstofauto's wordt waterstof verwerkt om op verzoek elektriciteit op te wekken.
In specifieke tanks wordt waterstofgas (H2) onder druk opgeslagen. Dit element wordt geleverd aan een brandstofcel waar zuurstof uit de omgevingslucht wordt toegevoegd om elektriciteit op te wekken en water (H2O) wordt verkregen als restproduct. Want ja, waterstofauto's hebben uitlaatpijpen, maar die vervuilen niet, ze stoten alleen waterdamp uit.
De elektriciteit die door de brandstofcel wordt opgewekt, gaat naar de batterij en net als in een elektrische auto is de batterij verantwoordelijk voor de distributie van stroom naar de elektromotor van de auto. On-demand vermogen kan ook rechtstreeks van de brandstofcel naar de elektromotor worden geleverd.
Overtollige elektriciteit opgehoopt in de batterij, plus energieterugwinning door regeneratief remmen, het wordt opgeslagen in de batterij, waardoor het brandstofcelmechanisme zelfs kan werken zonder waterstof te verbruiken.
Voordeel en duur
Als het op duurzaamheid aankomt, denk dan aan een auto op waterstof zoals een traditionele benzine- of dieselauto. Als gevolg hiervan zijn waterstofbrandstofcellen in auto's ontworpen om net zo lang mee te gaan als een conventioneel voertuig, met dezelfde kwaliteit, duurzaamheid en betrouwbaarheid als elk ander voertuig.
Dat is het grote voordeel van waterstof-brandstofcellen Ze produceren elektriciteit zonder verontreinigende stoffen uit te stoten die schadelijk zijn voor het milieu. Het enige significante bijproduct is water, waardoor voertuigen met waterstofcellen als "nul-emissie" worden beschouwd. Bovendien bieden ze meer autonomie in vergelijking met traditionele batterijen van elektrische voertuigen, aangezien het oplaadproces sneller is en vergelijkbaar met het vullen van een tank benzine.
Andere voordelen van het gebruik van een waterstofbatterij in auto's zijn:
- Geen lokale uitstoot: De enige geproduceerde uitstoot is waterdamp, wat aanzienlijk bijdraagt aan het verminderen van luchtvervuiling en luchtkwaliteit in stedelijke omgevingen.
- Uitgebreide autonomie: voertuigen met waterstofcellen kunnen langer rijden voordat ze moeten worden opgeladen, waardoor ze geschikter zijn voor langeafstandsreizen.
- Snel opladen: het bijvullen van een waterstoftank kan slechts enkele minuten duren, vergelijkbaar met de tijd die nodig is om een tank benzine te vullen.
- Flexibiliteit in gebruik: Waterstofcellen kunnen in verschillende toepassingen worden gebruikt, niet alleen in voertuigen, maar ook in stationaire energiesystemen zoals generatoren en noodstroomsystemen.
- Energie-efficiëntie: Waterstofbrandstofcellen zijn mogelijk efficiënter in termen van energieomzetting in vergelijking met conventionele verbrandingsmotoren.
- Bijdrage aan duurzame energie: De waterstof die wordt gebruikt in waterstofbrandstofcellen kan worden geproduceerd uit hernieuwbare bronnen, zoals zonne- en windenergie, via een proces dat elektrolyse wordt genoemd.
Problemen met de waterstofcel in auto's
Hoewel het waar is dat waterstof een van de meest iconische chemische elementen op het periodiek systeem is vanwege hoe vaak het voorkomt, is het verkrijgen ervan allesbehalve eenvoudig.
Waterstof is een volkomen onschadelijk gas bij kamertemperatuur en -druk, maar waterstof zelf bestaat niet alleen als verzamelobject. Er zit geen waterstof in de bodem en het groeit ook niet uit bomen. De aanwezigheid ervan is gerelateerd aan andere elementen die we nodig hebben om het te scheiden: water, H2O, bestaat bijvoorbeeld uit twee waterstofatomen en één zuurstofatoom.
Om waterstof (H2) te scheiden, moet water worden gesplitst in elektriciteit via een vergassingsproces dat elektrolyse wordt genoemd. Er is een grote hoeveelheid energie nodig om enerzijds zuurstof (O) te verkrijgen en anderzijds zuivere waterstof (H2) om het op te slaan.
Waterstof kan ook worden verkregen door reforming van koolwaterstoffen, vergassing van koolwaterstoffen of biomassa, kleinschalige biologische productie van bacteriën of algen en grootschalige thermochemische cycli (met behulp van kernenergie of zonne-energie).
Een ander van de meest complexe problemen die verband houden met waterstof is de opslag ervan. Het is een extreem vluchtig gas met een dichtheid van slechts 0,0899 kg/m3, dus dit gas onder druk houden betekent zeer zware items toevoegen om het in de tank te houden. Met de huidige technologie is het praktisch onmogelijk om verliezen te garanderen, voornamelijk door vul-/legventielen.
Daarnaast is er de kwestie van tanken: het is niet eenvoudig. In Spanje, waar we momenteel een instabiel netwerk hebben, staan slechts zeven waterstoffabrieken: twee in Huesca, één in Zaragoza, één in Madrid, één in Albacete, één in Puertollano, één in Sevilla. In 2017 werd voorspeld dat er in 20 2020 waterstofcentrales zouden kunnen staan, maar de realiteit is heel anders.
Ik hoop dat je met deze informatie meer te weten kunt komen over waterstofbrandstofcellen in auto's en hun kenmerken.