Vetykäyttöisellä autolla ajamisessa on ylä- ja alamäkiä. Plussaa on se, että saat sähköauton vihreät edut ilman kantama-ahdistusta, koska voit täyttää autoon enemmän vetyä. Miinuspuolena vetyn tankkausasemat ovat harvinaisia – ainakin toistaiseksi. On myös haastavaa saada vetyä tavalla, joka on sekä vihreä että tehokas.
Lisäksi, kuten minkä tahansa uuden tekniikan kohdalla, on ymmärrettävää epäröintiä olla ensimmäisten joukossa ottaa harppaus ja sitoutua useisiin vuosiin (ainakin) virtalähteellä, joka voi toimia tai ei. Mutta jatka lukemista, niin annamme sinulle tarpeeksi taustaa, jotta voit tehdä oman päätöksensä.
Liittyvät
- Seuraavan sukupolven Toyota Mirai vahvisti huolimatta jatkuvista vetytekniikan ongelmista
- BMW kiusoittelee vetyautoja jälleen polttokenno X5 -konseptilla
- BMW saattaa vihdoin olla valmis myymään vetypolttokennoautoja yleisölle
Kuinka vetypolttokennot toimivat
Vetypolttokenno on yksinkertainen kone. Tekniikan ydin on protoninvaihtokalvo. Kalvon toisella puolella on puhdasta vetyä ja toisella puolella tavallista ilmaa. Tavallinen ilma on noin 80 prosenttia typpeä ja 20 prosenttia happea sekä pieniä määriä muuta tavaraa. Protoninvaihtokalvo on kriittinen, koska vety- ja happiatomit haluavat todella olla yhdessä. Tarkemmin sanottuna kaksi vetyatomia ja happiatomi haluavat aina yhdistyä ja luoda vesimolekyylin. Se on kaunis asia. Älä tuomitse.
Kalvo päästää vetyatomit kulkemaan hapelle, mutta vain jos vetyatomi luovuttaa elektroninsa matkalla. Asetamme taitavasti erittäin johtavaa metallia, kuten platinaa, polttokennon seinämille, joten elektronit menevät sinne ja juoksevat polttokennon ympäri palatakseen vetyatomeihinsa; tämä toiminta luo sähkövirtaa, jota voimme käyttää. Kun happi ja vety yhdistyvät ja ovat jälleen valmiita, meillä on vesimolekyyli ja sähköä ongelmiimme. Jos otat huomioon vain polttokenno, voit saada energiaa ilman saastumista. Nero!
Vedyn arvoitus
Ensimmäinen ongelma tuossa ruusuisessa skenaariossa on, että vety ja happi rakastavat toisiaan niin paljon, ettei ilmakehässämme ole todellista vapaata vetyä. Se kaikki on muutettu vedeksi, joka peittää suurimman osan planeettasta. Joten ennen kuin voimme saada tuon energian, meidän on tuotettava irtonaista vetyä, joka laitetaan vetypolttokennoomme.
On monia tapoja saada vetyä, ja toiset ovat hullumpia kuin toiset. Vuonna 19th luvulla ihmiset pudottivat rautaviilaa rikkihappotynnyreihin. Reaktiossa syntyi vetykaasua, joka johdettiin ilmapalloihin noustakseen ilmaan. Se toimii, mutta se ei todellakaan ole mahdollista suuressa mittakaavassa, ja joka kerta kun käytät tätä menetelmää, mukana on kirjaimellisesti tynnyreitä myrkyllistä jätettä. Kutsutaan sitä ei-aloittajaksi.
Kuten minkä tahansa uuden teknologian kohdalla, on ymmärrettävää epäröintiä olla ensimmäisten joukossa, joka ottaa harppauksen
Voit myös käyttää sähköä vesimolekyylien hajottamiseen elektrolyysin avulla, jolloin saat puhdasta vetyä ja happea. Se on hienoa, mutta termodynamiikan lait määräävät, että et koskaan saa takaisin vedystä niin paljon sähköä kuin laitat järjestelmään vesimolekyylien hajottamiseksi. Sinun on parempi käyttää sähköä akun lataamiseen. Lisäksi suuri osa Pohjois-Amerikan sähköstämme tuotetaan edelleen polttamalla hiiltä, joka ei todellakaan ole vihreää.
Kolmas tapa saada vetyä on yhtä ongelmallinen. Voit uudistaa maakaasua murtamalla hiilivetymolekyylit irrottaaksesi vedyn. Mutta se tarkoittaa, että olet edelleen riippuvainen fossiilisista polttoaineista, ja kun käytät vetyä vihreää energiaasi varten, tuotat myös hiilidioksidia, joka on kasvihuonekaasu. Ironia riittää saamaan vallan koko hipsterikaupungille.
Ennen kuin lopetamme vedyn tuotannon, alkuaineen fotosynteesiä tutkitaan levien avulla. Nähtäväksi jää, toimiiko se suuressa mittakaavassa, mutta se on parempi kuin jotkut muut kokeilut menetelmät.
Aika hyvä polttoaine
Irtonaisen vedyn muodostumisen ongelma on se, joka estää sitä olemasta täydellinen polttoaine. On kuitenkin puhtaampaa muuttaa maakaasu (tai metanoli, jota voimme valmistaa kasvijätteestä) vedyksi ja hiilidioksidiksi kuin polttaa kaasu polttomoottorissa. Ja aurinkoenergian tuotantokapasiteetin lisääntyessä voimme käyttää auringosta valmistettua sähköä myös vedyn valmistukseen. Me kärsimme edelleen yleisestä termodynaamisesta menetyksestä, kun auringonpaistetta muutetaan sähköksi vedyksi sähköä, mutta ainakin meillä on paljon auringonpaistetta käytössä, eikä se aiheuta kasvihuonekaasuja käsitellä asiaa. Tietysti aurinkopaneelit on tehtävä, ja siihen liittyy omat haasteensa.
Joten vaikka se ei ole täydellinen, vety on silti melko hyvä polttoaine. Se on varmasti parempi kuin jalostetun raakaöljyn polttaminen.
Lisää saatavilla
Jos asut missä tahansa muualla Amerikassa kuin Los Angelesissa tai San Franciscon lahden alueella, tämä kaikki on sinulle edelleen eräänlaista akateemista. Tällä hetkellä valtaosa maan vetypolttoaineinfrastruktuurista on Kaliforniassa, eikä siellä ole niin monta asemaa.
Pohjois-Kaliforniassa voit saada vetyä kuudesta asemalta Bay Areasta, yhdeltä Sacramenton asemalta ja yksinäiseltä asemalta Truckeessa matkalla Renoon. Etelä-Kaliforniassa sinulla on 16 asemaa Los Angelesin alueella sekä asema Del Marissa lähellä San Diegoa ja yksi asema Santa Barbarassa.
On monia tapoja saada vetyä, ja toiset ovat hullumpia kuin toiset.
On kuitenkin syytä huomata, että Kaliforniassa on tänä vuonna tarkoitus avata ainakin 20 uutta asemaa. Uudet asemat ovat kaikki LA: n ja Bayn alueilla, joten vaikka uusia alueita ei vielä avaudu, vedyn käyttö on entistä kätevämpää siellä, missä se jo on.
California Fuel Cell Partnershipillä on a kartta vetyasemista. Voit tarkistaa ja nähdä, asutko ja työskenteletkö tarpeeksi lähellä vetyasemaa, jotta se toimii sinulle. Myös Yhdysvaltain energiaministeriö väittää valtakunnallinen kartta sen Alternative Fuels Data Center -verkkosivustolla, mutta ainoat Kalifornian ulkopuolella luetellut vetyasemat ovat yksi Massachusettsissa, yksi Connecticutissa ja yksi Etelä-Carolinassa.
Miksi näet enemmän vetyautoja tulevaisuudessa
Ymmärtääksesi todella vetykäyttöistä autoa, sinun on tarkasteltava sitä laajemmassa yhteydessä sähköajoneuvoihin. Vaihtoehtoisten polttoaineiden perussääntö on, että ei ole yhtä ainoaa ratkaisua, joka toimisi joka tapauksessa. Akkukäyttöisten sähköajoneuvojen latautuminen kestää todennäköisesti pitkään, ja kohtuuhintaisten sähköautojen toimintasäde on rajallinen. Hybridit ja jopa ladattavat hybridit käyttävät edelleen jossain määrin fossiilisia polttoaineita, mutta niihin pääsee helposti tankkaamalla ja ajaa pitkiä matkoja. Vetyvoima täyttää tämän aukon ja antaa sinulle päästöttömän ajoneuvon, jota voit tankata kuin bensiinikäyttöistä autoa, jos tarvitset vetyaseman. Tässä yhteydessä maailmassamme on paikka vetykäyttöisille autoille.
Toimittajien suositukset
- Toyotan E-volution jatkuu vuoden 2021 Mirai- ja 2021 RAV4-liitännöillä
- Toyota käyttää vetypolttokennoja yhden japanilaisen tehtaansa voimanlähteenä
- Itseajava Toyota saattaisi vuoden 2020 olympiatulen Tokiossa
- Skai on monikäyttöinen lentävä auto, joka toimii vetypolttokennoilla
- Siinä on Toyotan toisen sukupolven vetypolttokennollinen puolikuorma-auto lyhyen matkan ajaksi
