В областта на двигателите и възобновяемите енергийни източници една от основните цели е да се намерят алтернативи, които не замърсяват атмосферата и които ни освобождават от зависимостта от изкопаемите горива. Изглежда дните на дизеловите и бензиновите двигатели с вътрешно горене са преброени, докато електрическите превозни средства придобиха актуалност през последните години. Водородните двигатели обаче се очертават като обещаващо решение поради своите възможности и висока производителност.
Интересувате ли се да знаете всичко за водородните двигатели?
Работа на водороден двигател
Работата на водородния двигател е доста подобна на тази на електрическия мотор, но с една ключова разлика: и двата използват електричество за задвижване на превозното средство, но получават тази енергия по различни начини.
Лос автомобили с водород Те работят чрез комбинация от два типа двигатели: един двигател с вътрешно горене и друг електрически. Ключът е горивна клетка, която генерира електричество от химическа реакция между съхранявания водород и кислород във въздуха.
На техническо ниво клетките в горивната клетка имат положителен полюс (анод) и отрицателен полюс (катод), разделени от мембрана. Когато водородните йони и електроните преминават през тази мембрана, те генерират електрически ток, който се съхранява в батерията. Тази енергия се използва за движение на колата, когато е необходимо.
Основното предимство е, че емисиите от ауспуха не са нищо повече от водна пара, което прави тези превозни средства чист вариант. Въпреки че водната пара е естествен парников газ, нейният цикъл в атмосферата е много кратък, така че въздействието й върху глобалното затопляне е минимално.
Следователно водородният двигател е технология, която може да промени прехода към транспорт с нулеви емисии.
Проблеми с водородния двигател
Въпреки своите предимства, водородни двигатели изправени пред някои ключови предизвикателства. Един от основните проблеми е липса на инфраструктура за зареждане с водород. В момента има много малко станции за зареждане, което значително ограничава обхвата на тези превозни средства, въпреки факта, че те могат да предложат до 596 километра автономия.
Освен това процесът на производство на водород не е напълно чист. Въпреки че автомобилът не произвежда емисии по време на работа, генерирането на водород - независимо дали чрез електролиза или преобразуване на природен газ - изисква енергия, която в много случаи идва от невъзобновяеми източници, увеличавайки общите емисии през жизнения цикъл на автомобила.
В сравнение с електрическите двигатели, водородните могат да предложат обхват, подобен на този на двигателите с вътрешно горене, но ускорението и мощността все още не достигат нивата на традиционните бензинови или дизелови двигатели.
Как зареждате кола с водород?
Презареждането на автомобил с водород е лесен и бърз процес, подобен на този на автомобил с вътрешно горене. Зареждането с гориво се извършва с помощта на маркуч, който затваря резервоара на автомобила, впръсквайки компресиран водород в резервоара.
Времето за зареждане е едно от основните предимства на водородните автомобили: Те се зареждат напълно само за пет минути, което ги прави много по-удобна опция от някои електрически превозни средства, които изискват повече време за пълно зареждане.
Безопасността на водорода
Едно от основните технологични предизвикателства, пред които са изправени производителите на водородни автомобили, е осигуряването на безопасността на резервоарите за водород при инциденти. Тези резервоари трябва да издържат на челен и страничен удар без риск от експлозия.
Водородните превозни средства са оборудвани с модерни системи за безопасност, които спират потока на водород в случай на сблъсък. Освен това водородът е изключително лек газ, така че ако възникне изтичане, водородът ще се разпръсне бързо в атмосферата и няма да представлява висок риск като другите запалими газове, използвани в традиционните превозни средства.
Митове и истини за водородните двигатели
Има много митове около водородните двигатели, отчасти поради общо невежество. По-долу отричаме някои от най-често срещаните:
- Те не работят само с водород: Водородните двигатели не зависят изключително от този газ. Те се нуждаят от електричество, за да работят, и технология с горивни клетки, за да генерират тази енергия.
- Изискват поддръжка: Водородните превозни средства не изискват поддръжка. Необходимо е периодично да се проверяват електролитите, за да се осигури правилна работа.
- Цената е висока: Въпреки че цените са намалели леко, високите разходи за производство на водород остават пречка за масовото приемане.
По отношение на автономността, някои настоящи модели, като Hyundai NEXO, могат да изминат до 666 км с пълно зареждане с водород.
По същия начин водородните автомобили показват шофиране и ускорение, подобно на електрическите превозни средства, което представлява значително подобрение спрямо първите версии на тази технология.
Водородът има огромен потенциал, но все още е необходимо да продължим да работим върху инфраструктурата за зареждане с гориво и намаляването на разходите за производство на гориво.
Водородните двигатели имат голям потенциал да се превърнат в съществена част от бъдещето на чистия транспорт. Технологиите продължават да напредват и въпреки че предстоят още много предизвикателства, няма съмнение, че водородните двигатели заемат важно място по пътя към устойчивостта.