Automobili na vodik su budućnost automobilske industrije. Kako funkcionišu automobili na vodonik kao što su Toyota Mirai i BMW X5?

Automobili na vodik još ne zauzimaju jaku poziciju na tržištu. Nekoliko proizvođača odlučuje se u potpunosti fokusirati na razvoj ove tehnologije. I dalje se uglavnom radi na elektromotorima i manje zagađujućim motorima sa unutrašnjim sagorevanjem ili hibridnim motorima. Uprkos velikoj konkurenciji, automobili na vodik su kuriozitet. Šta je vrijedno znati o njima?

Kako funkcioniše energija vodonika?

Najveća prednost vozila na vodik je njihova ekološka prihvatljivost. Ovdje je vrijedno napomenuti da je, da bismo ih mogli na ovaj način definirati, potrebno poštovati principe zaštite okoliša iu procesu proizvodnje. 

Automobili na vodik rade na takav način da proizvode električnu energiju potrebnu za kretanje vozila. To je moguće zahvaljujući ugrađenim gorivnim ćelijama sa rezervoarom za vodonik koji proizvodi električnu energiju. Električna baterija djeluje kao tampon. Njegovo prisustvo u celom sistemu motora vozila neophodno je, na primer, tokom ubrzanja. Takođe može da apsorbuje i skladišti kinetičku energiju tokom kočenja. 

Proces koji se odvija u hidrogenskom motoru 

Također je vrijedno saznati šta se tačno dešava u hidrogenskom motoru samog vozila. Gorivna ćelija proizvodi električnu energiju iz vodonika. To je zbog reverzne elektrolize. Sama reakcija je da vodonik i kisik u zraku međusobno djeluju kako bi se formirala voda. To stvara toplinu i električnu energiju za pogon električnog motora.

Gorivne ćelije u automobilima na vodik

PEM gorivne ćelije se koriste u vozilima na vodik. To je polimerna elektrolitička membrana koja razdvaja vodonik i kisik koji okružuju anodu i katodu. Membrana je propusna samo za jone vodonika. Istovremeno, na anodi se molekule vodonika razdvajaju na ione i elektrone. Joni vodonika zatim prolaze kroz EMF do katode, gdje se spajaju s atmosferskim kisikom. Tako stvaraju vodu.

S druge strane, elektroni vodonika ne mogu proći kroz EMF. Stoga prolaze kroz žicu koja povezuje anodu i katodu. Na taj način se stvara električna energija koja puni vučni akumulator i pokreće električni motor automobila.

Šta je vodonik?

Smatra se najjednostavnijim, najstarijim i ujedno najčešćim elementom u cijelom svemiru. Vodonik nema specifičnu boju ili miris. Obično je gasovita i lakša od vazduha. U prirodi se javlja samo u vezanom obliku, na primjer, u vodi.

Vodonik kao gorivo - odakle se dobija?

H2 element se dobija u procesu elektrolize. To zahtijeva jednosmjernu struju i elektrolit. Zahvaljujući njima, voda se dijeli na odvojene komponente - vodonik i kisik. Sam kiseonik se formira na anodi, a vodonik na katodi. H2 je često nusproizvod hemijskih procesa, sinteze prirodnog gasa ili rafinacije sirove nafte. Značajan dio potražnje za vodonikom zadovoljavaju obnovljivi izvori energije.

Vodik iz obnovljivih izvora - koje sirovine spadaju u ovu grupu?

Vrijedno je razjasniti koji se specifični materijali mogu nazvati obnovljivim sirovinama. Da bi vozila na vodik i gorivne ćelije bila održiva, gorivo mora dolaziti iz izvora kao što su:

• fotonaponski;
• energija vjetra;
• energija vode;
• solarna energija;
• geotermalna energija;
• biomasa.

Automobili na vodik – Toyota Mirai

Toyota Mirai 2022, kao i 2021, jedan je od najčešće biranih modela od strane kupaca. Mirai ima domet do 555 km i električni motor od 134 kW koji se nalazi na stražnjem dijelu automobila. Energiju generiraju ugrađene gorivne ćelije smještene ispod prednje haube automobila. Vodonik se koristi kao primarna energija i skladišti se u rezervoarima u takozvanom kardanskom tunelu ispod zadnjih sedišta. Rezervoari drže 5,6 kg vodonika na 700 bara. Dizajn Toyote Mirai je takođe prednost - dizajn automobila nije futuristički, već klasičan.

Mirai ubrzava do 100 km/h za 9,2 sekunde i ima najveću brzinu od 175 km/h.. Toyota Mirai isporučuje konstantnu snagu i veoma dobro reaguje na pokrete vozača - i ubrzavanje i kočenje.

Vodonik BMW X5 - automobil na koji vrijedi obratiti pažnju

Ponuda vozila na vodonik takođe uključuje SUV vozila. Jedan od njih je BMW X5 Hydrogen. Model se po svom dizajnu ne razlikuje od svojih kolega peći iz iste serije. Mogu se razlikovati samo svjetlosni paneli ili dizajn naplataka, ali to nisu upadljive nedosljednosti. Proizvod bavarske marke ima dva rezervoara sposobna da pohrane do 6 kg plina, kao i gorivne ćelije kapaciteta do 170 KS. Zanimljivo je da je BMW udružio snage sa Toyotom. Model X5 na vodonik razvijen je po istoj tehnologiji kao i automobili azijskog proizvođača Hydrogen NEXT. 

Da li su automobili na vodik zaista zeleni?

Glavna prednost automobila na vodik je da su ekološki prihvatljivi. Međutim, da li je to zaista tako, u velikoj mjeri ovisi o tome kako se vodik proizvodi. U vreme kada je glavni način dobijanja goriva proizvodnja korišćenjem prirodnog gasa, električna energija, koja je sama po sebi ekološka i bez emisija, ne smanjuje sva zagađenja koja nastaju prilikom proizvodnje vodonika. Čak i nakon dužeg korišćenja automobila. Auto na vodik se može nazvati potpuno zelenim ako energija potrebna za njegovo pokretanje dolazi u potpunosti iz obnovljivih izvora. Istovremeno, vozilo je potpuno bezbedno za životnu sredinu. 

Automobili na vodik - sažetak

Električna vozila imaju sve veći domet i takođe su veoma zabavna za vožnju. Međutim, punjenje električnih vozila gorivom može biti izazov. Automobili sa takvim pogonom će se odlično pokazati u blizini velikih gradova, poput Varšave.U našoj zemlji još uvijek ima malo pumpi za vodonik, ali bi se to trebalo promijeniti do 2030. godine, kada će se broj stanica povećati na više od 100, navodi Orlen.