pile de combustibil cu hidrogen în mașini

sa mergem motor cu hidrogen

Imaginați-vă o mașină care nu emite fum sau gaze poluante în timpul conducerii și, în loc să folosească benzină sau motorină, folosește hidrogenul drept combustibil. Hidrogenul nu mai este ceva de viitor, dar este deja disponibil datorită pile de combustibil cu hidrogen în mașini. Mulți oameni se întreabă cum funcționează și care sunt avantajele utilizării lor.

Din acest motiv, în acest articol vă vom spune despre pila de combustibil cu hidrogen din mașini, caracteristicile sale, avantajele și multe altele.

Ce este mașinile cu celule de hidrogen

pile de combustibil cu hidrogen în mașini

În esență, o baterie cu hidrogen este un dispozitiv care transformă energia chimică stocată în hidrogen în energie electrică. Funcționează printr-un proces în care hidrogen se combină cu oxigenul din aer pentru a produce electricitate, apă și căldură ca produse secundare. Electricitatea generată poate alimenta un motor electric care antrenează roțile mașinii, permițându-i acestuia să se miște.

Pila de combustibil cu hidrogen este alcătuită din mai multe celule individuale.. Fiecare celulă este formată din doi electrozi, un anod și un catod, separați de un material numit electrolit. La anod se introduce hidrogen, iar la catod se introduce oxigenul din aer. Când hidrogenul intră în contact cu anodul, acesta se descompune în protoni și electroni. Protonii călătoresc prin electrolit la catod, în timp ce electronii călătoresc printr-un circuit extern, generând electricitate în acest proces. La catod, protonii, electronii și oxigenul se combină pentru a forma apă și căldură.

lucrari COMO

funcționarea mașinii cu hidrogen

Principala diferență cu o mașină cu hidrogen este că, Deși este o mașină electrică, din moment ce ai motorul electric care rotește complet roțile, nu funcționează la fel. Într-un vehicul cu celule de combustibil, mașina generează electricitatea de care are nevoie.

În loc să folosească baterii pentru a stoca energie, ei folosesc celule de combustie, similare cu centralele portabile. Dacă analizăm mașinile cu ardere, energia este obținută prin arderea derivaților petrolului, iar în mașinile cu hidrogen, hidrogenul este procesat pentru a genera electricitate la cerere.

Hidrogenul gazos (H2) sub presiune este stocat în rezervoare specifice. Acest element este livrat într-o celulă de combustie în care se adaugă oxigenul din aerul ambiant pentru a genera electricitate și se obține apă (H2O) ca produs rezidual. Pentru că da, mașinile cu hidrogen au țevi de eșapament, dar nu poluează, emit doar vapori de apă.

Electricitatea generată de celula de combustibil ajunge la baterie și, la fel ca într-o mașină electrică, bateria este responsabilă de distribuirea energiei către motorul electric al mașinii. Puterea la cerere poate fi livrată și direct de la celula de combustie la motorul electric.

Excesul de electricitate acumulat în baterie, plus recuperarea energiei prin frânare regenerativă, este stocat în baterie, ceea ce permite mecanismului celulei de combustie să funcționeze chiar și fără a consuma hidrogen.

Avantaj și Durată

cum sunt celulele de hidrogen în mașini

Când vine vorba de durabilitate, gândiți-vă la o mașină alimentată cu hidrogen, precum o mașină tradițională pe benzină sau diesel. Ca rezultat, pilele de combustie cu hidrogen din mașini sunt proiectate pentru a dura toată viața unui vehicul convențional, cu aceeași calitate, durabilitate și fiabilitate ca orice alt vehicul.

Principalul avantaj al pilelor de combustibil cu hidrogen este că Ei produc energie electrică fără a emite poluanți nocivi pentru mediu. Singurul produs secundar semnificativ este apa, ceea ce face ca vehiculele cu celule de hidrogen să fie considerate „zero emisii”. În plus, oferă o autonomie mai mare în comparație cu bateriile tradiționale ale vehiculelor electrice, deoarece procesul de reîncărcare este mai rapid și comparabil cu umplerea unui rezervor cu benzină.

Alte avantaje ale folosirii unei baterii cu hidrogen în mașini sunt:

  • Zero emisii locale: Singura emisie produsă este vaporii de apă, care contribuie semnificativ la reducerea poluării aerului și a calității aerului în mediile urbane.
  • Autonomie extinsa: Vehiculele cu celule de hidrogen pot avea rulări mai lungi înainte de a necesita o reîncărcare, ceea ce le face mai potrivite pentru călătorii pe distanțe lungi.
  • Încărcare rapidă: umplerea unui rezervor de hidrogen poate dura doar câteva minute, similar timpului necesar pentru a umple un rezervor cu benzină.
  • Flexibilitate de utilizare: Celulele cu hidrogen pot fi utilizate într-o varietate de aplicații, nu numai în vehicule, ci și în sistemele de alimentare staționare, cum ar fi generatoarele și sistemele de alimentare de rezervă.
  • Eficiența energetică: Pilele de combustibil cu hidrogen pot fi mai eficiente în ceea ce privește conversia energiei în comparație cu motoarele convenționale cu ardere internă.
  • Contribuția la energia regenerabilă: Hidrogenul folosit în pilele de combustibil cu hidrogen poate fi produs din surse regenerabile, cum ar fi energia solară și eoliană, printr-un proces numit electroliză.

Probleme ale celulei de hidrogen din mașini

Deși este adevărat că hidrogenul este unul dintre cele mai emblematice elemente chimice de pe tabelul periodic datorită cât de des apare, obținerea lui este orice altceva decât simplă.

Hidrogenul este un gaz complet inofensiv la temperatura și presiunea camerei, dar hidrogenul în sine nu există doar ca obiect de colecție. Nu există hidrogen în sol și nici nu crește din copaci. Prezența sa este legată de alte elemente de care avem nevoie pentru a o separa: de exemplu, apa, H2O, este formată din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen.

Pentru a separa hidrogenul (H2), apa trebuie împărțită în energie electrică printr-un proces de gazeificare numit electroliză. Este necesară o cantitate mare de energie pentru a obține oxigen (O) pe de o parte și hidrogen pur (H2) pentru a-l stoca, pe de altă parte.

Hidrogenul poate fi obținut și prin reformarea hidrocarburilor, gazeificarea hidrocarburilor sau a biomasei, bioproducția de bacterii sau alge la scară mică și ciclul termochimic la scară largă (folosind energie nucleară sau solară).

O altă dintre cele mai complexe probleme asociate cu hidrogenul este stocarea acestuia. Este un gaz extrem de volatil cu o densitate de doar 0,0899 kg/m3, deci menținerea acestui gaz sub presiune înseamnă adăugarea unor articole foarte grele pentru a-l păstra în rezervor. Cu tehnologia actuală este practic imposibil să se garanteze pierderile, în principal din cauza supapelor de umplere/golire.

În plus, există și problema realimentării: nu este ușor. În Spania, unde avem în prezent o rețea instabilă, există doar șapte centrale de hidrogen: două în Huesca, una în Zaragoza, una la Madrid, una în Albacete, una la Puertollano, una la Sevilla. În 2017 s-a prezis că ar putea exista 20 de centrale de hidrogen până în 2020, dar realitatea este cu totul alta.

Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre pilele de combustibil cu hidrogen din mașini și despre caracteristicile acestora.


Lasă comentariul tău

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

*

*

  1. Responsabil pentru date: Miguel Ángel Gatón
  2. Scopul datelor: Control SPAM, gestionarea comentariilor.
  3. Legitimare: consimțământul dvs.
  4. Comunicarea datelor: datele nu vor fi comunicate terților decât prin obligație legală.
  5. Stocarea datelor: bază de date găzduită de Occentus Networks (UE)
  6. Drepturi: în orice moment vă puteți limita, recupera și șterge informațiile.