Gorivne ćelije u putničkim automobilima već profitabilne?
Sadržaj
Do nedavno, tehnologija gorivih ćelija bila je dostupna samo za nekomercijalne aplikacije. Korišćen je, na primjer, u svemirskim letovima, a ogroman trošak proizvodnje 1 kW energije praktički je isključio njegovu upotrebu u većem obimu. Međutim, izum, koji je dizajnirao William Grove, na kraju je našao široku primjenu. Pročitajte o vodoničnim ćelijama i provjerite možete li sebi priuštiti automobil s takvim agregatom!
Šta je gorivna ćelija?
To je set od dvije elektrode (negativna anoda i pozitivna katoda) razdvojene polimernom membranom. Ćelije moraju proizvoditi električnu energiju iz goriva koje im se isporučuje. Važno je napomenuti da ih, za razliku od tradicionalnih baterijskih ćelija, nije potrebno unaprijed opskrbljivati električnom energijom, a sama gorivna ćelija ne zahtijeva punjenje. Poenta je da se on snabdijeva gorivom koje se u uređajima o kojima se raspravlja sastoji od vodonika i kisika.
Gorivne ćelije - Dizajn sistema
Vozila sa gorivim ćelijama zahtevaju rezervoare za vodonik. Iz njih ovaj element ulazi u elektrode, gdje se stvara električna energija. Sistem je obično opremljen i centralnom jedinicom sa pretvaračem. On pretvara jednosmjernu struju u naizmjeničnu struju, koja se može koristiti za napajanje električnog motora. On je taj koji je srce automobila, koji svoju snagu crpi iz trenutnih jedinica.
Gorivne ćelije i princip rada
Da bi gorivna ćelija proizvela električnu energiju, neophodna je hemijska reakcija. Da bi se to postiglo, molekule vodika i kisika iz atmosfere se dovode do elektroda. Vodik koji se daje anodi je uzrok stvaranja elektrona i protona. Kiseonik iz atmosfere ulazi u katodu i reaguje sa elektronima. Polupropusna polimerna membrana isporučuje pozitivne protone vodika na katodu. Tamo se spajaju s anionima oksida, što rezultira stvaranjem vode. S druge strane, elektroni prisutni na anodi prolaze kroz električni krug kako bi proizveli električnu energiju.
Goriva ćelija - primjena
Izvan automobilske industrije, gorivne ćelije imaju mnoge primjene. Može se koristiti kao izvor električne energije na mjestima bez slobodnog pristupa električnoj mreži. Osim toga, ćelije ovog tipa dobro rade u podmornicama ili svemirskim stanicama gdje nema pristupa atmosferskom zraku. Osim toga, gorivne ćelije napajaju mobilne robote, kućne aparate i sisteme napajanja u hitnim slučajevima.
Gorivne ćelije - prednosti i mane tehnologije
Koje su prednosti gorivne ćelije? Pruža čistu energiju bez negativnog utjecaja na okoliš. Reakcija proizvodi električnu energiju i vodu (obično u obliku pare). Osim toga, u vanrednim situacijama, na primjer, prilikom eksplozije ili otvaranja spremnika, vodonik zbog svoje male mase izlazi okomito i gori u uskom stupu vatre. Goriva ćelija se takođe ističe po efikasnosti jer postiže rezultate u rasponu od 40-60%. Ovo je nivo nedostižan za komore za sagorevanje, a podsetimo se da se ovi parametri još mogu poboljšati.
Element vodonika i njegovi nedostaci
Sada nekoliko riječi o nedostacima ovog rješenja. Vodonik je najzastupljeniji element na Zemlji, ali vrlo lako stvara spojeve s drugim elementima. Nije ga lako dobiti u čistom obliku i zahtijeva poseban tehnološki proces. A ovaj (bar za sada) je jako skup. Kada je u pitanju vodonična gorivna ćelija, cijena, nažalost, nije ohrabrujuća. Možete voziti 1 kilometar čak 5-6 puta više nego u slučaju elektromotora. Drugi problem je nedostatak infrastrukture za punjenje vodonikom.
Vozila na gorivne ćelije - primjeri
Govoreći o automobilima, evo nekoliko modela koji uspješno pokreću gorive ćelije. Jedno od najpopularnijih vozila na gorive ćelije je Toyota Mirai. Ovo je mašina sa rezervoarima kapaciteta preko 140 litara. Opremljen je dodatnim baterijama za skladištenje energije tokom lagane vožnje. Proizvođač tvrdi da ovaj model Toyote na jednoj benzinskoj pumpi može preći 700 kilometara. Mirai ima snagu od 182 KS.
Ostala vozila na gorive ćelije potrebna za proizvodnju električne energije uključuju:
- Lexus LF-FC;
- Honda FCX Clarity;
- Nissan X-Trail FCV (vozilo na gorive ćelije);
- Toyota FCHV (hibridno vozilo na gorivne ćelije);
- gorivne ćelije Hyundai ix35;
- Električni autobus na gorive ćelije Ursus City Smile.
Ima li vodikova ćelija šansu da se dokaže u automobilskoj industriji? Tehnologija za proizvodnju električne energije iz gorivnih ćelija nije nova. Međutim, teško ga je popularizirati među putničkim automobilima bez jeftinog tehnološkog procesa za dobivanje čistog vodika. Čak i ako vozila na gorive ćelije budu u prodaji široj javnosti, ona i dalje mogu zaostajati u pogledu isplativosti za prosječnog vozača. Stoga se tradicionalna električna vozila i dalje čine najzanimljivijom opcijom.
