водородни автомобили

Водородни автомобили

Наред с електрическите превозни средства с акумулаторни батерии, пътническите автомобили с горивни клетки с водород. Са единствената алтернатива за задвижване с нулеви емисии за моторизиран транспорт. Водородни автомобили. Първите леки автомобили с горивни клетки са тествани през 60-те години като демонстрационни проекти. Нов тласък в развитието на горивните клетки идва през 90-те години. В повечето случаи превозните средства за изпитване на горивни клетки са били преобразувани автомобили. Които първоначално са били оборудвани с двигател с вътрешно горене. По онова време обаче ранните тестови модели все още не са били конкурентни, нито технически, нито икономически. В допълнение, до преди 10 години прототипите на бензиновите двигатели все още се тестват с водород като алтернативна енергия и гориво с ниски емисии. Това бяха превозни средства с модифицирани двувалентни двигатели, които могат да работят както на бензин, така и на водород.

Гориво за водородни автомобили

Въпреки че водородът е чисто гориво с отлични физико химични свойства, той не е в състояние да получи приемане като гориво за автомобилния транспорт. За леките автомобили фокусът вече е почти изцяло върху горивни клетки, захранвани с водород, като източник на задвижваща енергия. Сега има богат практически опит с прототипи на леки автомобили с горивни клетки. Редица големи производители на автомобили започват да предлагат серийни автомобили. Които са също толкова добри като конвенционалните автомобили с вътрешно горене по отношение на функционалността. Предвижда се броят на автомобилите с горивни клетки през следващите години да варира от няколко стотин до хиляди бройки. Почти всички пътнически коли с горивни клетки днес са оборудвани с горивни клетки PEM, както в серийни, така и в паралелни конфигурации. Цените за средни превозни средства, оборудвани с горивни клетки, все още са много по-високи от тези за леките автомобили с ДВГ.

Какво гориво да използваме

С пускането на производството на серия FCEV се очаква значително да спаднат разходите и цените на превозните средства. Горивните клетки на най-новите модели автомобили са с мощност 100 kW или повече. В сравнение с акумулаторните електрически автомобили те имат по-голям обсег – от около 400 до 500 километра. Теглото на превозните средства е много по-ниско и времето за зареждане е от три до пет минути. Обикновено водородните бутилки които са монтирани на автомобили са от 4 до 7 килограма, те се съхраняват в бутилки под налягане при 700 бара. Водородът е най-разпространеният химичен компонент във Вселената. Обратно на бензин, газ или въглища, водородът не може да бъде открит в суровия си вид в природата. Той не се добива чрез добив, а се произвежда чрез химически процес. За получаване на водород са възможни два процеса: Преобразуване на природен газ или друго изкопаемо гориво. Неудобството на този метод е, че той включва потреблението на енергия.

Полезно ли е автомобилът да се кара на водород

Природният газ като източник на енергия сам по себе си е по-изгодно и по-малко опасно за използване директно за моторни двигатели на автомобили. Преобразуване на водата чрез електролиза: този процес изисква електрическа енергия. От гледна точка на околната среда, така полученият водород е само зелен, при условие че самото електричество идва от възобновяем източник на производство. Понастоящем 4% от водорода, произведен в световен мащаб, се произвежда чрез електролиза и 96% чрез химична трансформация на изкопаеми горива, главно 48 процента от природен газ. Предимствата на водорода са: без CO 2 или прахови частици. Ако водородът се произвежда единствено от възобновяема електроенергия, то би било идеалното гориво. За разлика от бензин, дизел и природен газ, изгарянето му с кислород от въздуха произвежда само чиста вода, без СО 2 и никакви частици. Освен това той е нетоксичен.

Предимства на водородни автомобили

Водородът съдържа три пъти повече енергия на килограм от бензина и може да се използва по различни начини, което не е така при всички други горива. Той може да се смесва с природен газ и да се разпределя в конвенционални газопроводи. Водорода може да изгаря директно в подходящия двигател. Той може да се превърне в електричество в горивната клетка. Водородът може да се използва за съхранение на излишната електрическа енергия. Която е произведена от системи за производство на възобновяема енергия, които зависят от метеорологичните условия. Първоначално излишъкът от електричество се използва за превръщане на водата във водород. След това този водород се преобразува обратно във вода и възпроизвежда електричеството, което е използвано за създаването му. За какво може да се използва водород? Водородът е много полезен в химическата промишленост. Освен това има европейска мрежа от над 900 километра водородни тръбопроводи, свързващи север от Франция, Белгия, Холандия и германския индустриален басейн Рур.

Водородни автомобили

Класическият двигател с горене, който оборудва бензиновите автомобили, не е подходящ за използване на водород. Трябва да използваме електродвигател, захранван от горивна клетка, който превръща водорода в електричество. Този процес повдига въпроси за ефективността, тъй като включва 2 електро химични процеса. Първо, предварително производство на водорода и второ, превръщането в електричество. В най-добрия случай горивната клетка има ефективност от 40% и следователно загуба на енергия от 60%. Освен това горивната клетка е много скъпа и е деликатна и сложна за работа. За производството му се изисква и използването на благородни метали, като платина. Горивните клетки обаче могат да бъдат полезни за по-тежки технологии като космическата индустрия. Един килограм водород отделя толкова енергия, колкото три литра бензин. Водородът обаче е най-малкият и лек елемент във Вселената, а плътността му на енергия е много ниска. Това означава, че трябва да съхраняваме много от него под високо налягане, за да получим необходимото количество за работа с автомобил.

Рискове при водородни автомобили

По-конкретно резервоар, напълнен с 60 литра водород, тоест 5 килограма, се равнява само на 13 литра бензин. Този резервоар за високо налягане, представлява допълнителен риск, ако автомобилът претърпи катастрофа, особено тъй като водородът е много летлив и силно запалим. Друго решение се състои в втечняване на водорода, за да се съхранява в големи количества в подходящ резервоар. Но това изразходва много енергия и повдига въпроси за ефективност отново. По отношение на мобилността, водородът е едно от пътищата, които се изследват, за да заменят бензиновите и горивните двигатели. Въпреки че не всички вярват в бъдещето на водорода за тази конкретна употреба, всички са съгласни, че ще ни трябват множество решения. За да отговорим на енергийното предизвикателство. В областта на алтернативните превозни средства автомобилите, задвижвани от природен газ, са друга много интересна концепция и по-лесна за техническо изпълнение. Тази концепция със техническо изпълнение е точно както електрическите автомобили.