В области двигателей и возобновляемых источников энергии одной из главных задач является поиск альтернатив, которые не загрязняют атмосферу и освобождают нас от зависимости от ископаемого топлива. Дни дизельных и бензиновых двигателей внутреннего сгорания, похоже, сочтены, а электромобили в последние годы приобрели актуальность. Однако водородные двигатели становятся многообещающим решением благодаря своим возможностям и высокой производительности.
Хотите знать все о водородных двигателях?
Работа водородного двигателя
Работа водородного двигателя очень похожа на работу электродвигателя, хотя и с одним ключевым отличием: оба они используют электричество для приведения в движение транспортного средства, но получают эту энергию разными способами.
водородные автомобили Они работают за счет комбинации двух типов двигателей: двигателя внутреннего сгорания и электрического. Ключом к успеху является топливный элемент, который генерирует электричество в результате химической реакции между запасенным водородом и кислородом в воздухе.
На техническом уровне ячейки топливного элемента имеют положительный полюс (анод) и отрицательный полюс (катод), разделенные мембраной. Когда ионы водорода и электроны проходят через эту мембрану, они генерируют электрический ток, который сохраняется в батарее. Эта энергия используется для перемещения автомобиля, когда это необходимо.
Ключевое преимущество заключается в том, что выбросы из выхлопных труб представляют собой не что иное, как водяной пар, что делает эти автомобили чистым вариантом. Хотя водяной пар является природным парниковым газом, его цикл в атмосфере очень короткий, поэтому его влияние на глобальное потепление минимально.
Таким образом, водородный двигатель — это технология, которая может изменить ситуацию к лучшему в переходе к транспорту с нулевым уровнем выбросов.
Проблемы с водородным двигателем
Несмотря на свои преимущества, водородные двигатели столкнуться с некоторыми ключевыми проблемами. Одной из основных проблем является отсутствие инфраструктуры для заправки водородом. В настоящее время зарядных станций очень мало, что существенно ограничивает запас хода этих автомобилей, несмотря на то, что они могут обеспечить до 596 километров автономия.
Кроме того, процесс производства водорода не является полностью чистым. Хотя автомобиль не производит выбросов во время работы, выработка водорода — будь то посредством электролиза или риформинга природного газа — требует энергии, которая во многих случаях поступает из невозобновляемых источников., увеличивая общие выбросы в течение жизненного цикла автомобиля.
По сравнению с электродвигателями, водородные могут предложить запас хода, аналогичный двигателям внутреннего сгорания, но ускорение и мощность по-прежнему не достигают уровня традиционных бензиновых или дизельных двигателей.
Как заправить автомобиль водородом?
Заправка водородного автомобиля — простой и быстрый процесс, аналогичный процессу зарядки автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Заправка осуществляется с помощью шланга, который герметизирует бак автомобиля, впрыскивая в бак сжатый водород.
Время зарядки – одно из главных преимуществ водородных автомобилей: Они полностью заряжаются всего за пять минут., что делает их гораздо более удобным вариантом, чем некоторые электромобили, которым требуется больше времени для полной зарядки.
Безопасность водорода
Одной из основных технологических задач, стоящих перед производителями водородных транспортных средств, является обеспечение безопасности водородных баков в аварийных ситуациях. Эти танки должны выдерживать лобовые и боковые удары без риска взрыва.
Водородные автомобили оснащены современными системами безопасности, которые прекращают подачу водорода в случае столкновения. Кроме того, водород является чрезвычайно легким газом, поэтому в случае утечки водород быстро рассеется в атмосфере и не будет представлять большого риска, как другие легковоспламеняющиеся газы, используемые в традиционных транспортных средствах.
Мифы и правда о водородных двигателях
Вокруг водородных двигателей существует множество мифов, отчасти из-за общего невежества. Ниже мы отрицаем некоторые из наиболее распространенных:
- Они не просто работают на водороде: Водородные двигатели не зависят исключительно от этого газа. Им необходимо электричество для работы и технология топливных элементов для выработки этой энергии.
- Требовать обслуживания: Водородные автомобили не требуют технического обслуживания. Необходимо периодически проверять электролиты, чтобы обеспечить правильную работу.
- Стоимость высокая: Хотя цены немного снизились, высокая стоимость производства водорода остается препятствием для массового внедрения.
Что касается автономности, то некоторые современные модели, такие как Hyundai NEXO, могут проехать до 666 км на полной водородной подзарядке.
Аналогичным образом, водородные автомобили демонстрируют вождение и ускорение аналогично электромобилям, что представляет собой значительное улучшение по сравнению с первыми версиями этой технологии.
Водород имеет огромный потенциал, но необходимо продолжать работу над заправочной инфраструктурой и снижением затрат на производство топлива.
Водородные двигатели имеют большой потенциал, чтобы стать важной частью экологически чистого транспорта будущего. Технологии продолжают развиваться, и хотя впереди еще много проблем, нет сомнений в том, что водородные двигатели занимают важное место на пути к устойчивому развитию.