לנהיגה במכונית מונעת מימן יש כמה עליות ומורדות. הצד החיובי, אתה מקבל את היתרונות הירוקים של EV ללא חרדת טווח, כי אתה יכול למלא את המכונית עם יותר מימן. בצד המינוס, תחנות תדלוק מימן נדירות - לפחות כרגע. זה גם מאתגר להשיג מימן בצורה שהיא גם ירוקה וגם יעילה.
יתרה מכך, כמו בכל טכנולוגיה חדשה, יש היסוס מובן להיות בין האנשים הראשונים לקחת את הקפיצה ולהתחייב לכמה שנים (לפחות) עם מקור כוח שאולי יצליח ואולי לא. אבל המשיכו לקרוא ואנו ניתן לכם מספיק רקע כדי שתוכלו לקבל החלטה משלכם.
קָשׁוּר
- טויוטה מיראי מהדור הבא אישר למרות הבעיות המתמשכות עם טכנולוגיית המימן
- ב.מ.וו מתגרה שוב במכוניות מימן עם קונספט תא הדלק X5
- ייתכן שב.מ.וו סוף סוף תהיה מוכנה למכור מכוניות תאי דלק מימן לציבור
כיצד פועלים תאי דלק מימן
תא דלק מימן הוא מכונה פשוטה. הליבה של הטכנולוגיה היא קרום חילופי פרוטונים. בצד אחד של הממברנה יש לך מימן טהור, ובצד השני יש לך אוויר רגיל. אוויר רגיל מכיל כ-80 אחוז חנקן ו-20 אחוז חמצן, בתוספת כמויות של חומר אחר. קרום חילופי הפרוטונים הוא קריטי, כי אטומי מימן וחמצן מאוד אוהבים להיות ביחד. באופן ספציפי, שני אטומי מימן ואטום חמצן תמיד רוצים להיפגש וליצור מולקולת מים. זה דבר יפה. אל תשפוט.
הממברנה תאפשר לאטומי מימן לעבור אל החמצן, אך רק אם אטום המימן יוותר על האלקטרון שלו בדרך. שמנו בחוכמה איזו מתכת מוליכה מאוד כמו פלטינה על קירות תא הדלק, אז האלקטרונים הולכים לשם ורצים מסביב לתא הדלק כדי לחזור לאטומי המימן שלהם; פעולה זו יוצרת זרם חשמלי שנוכל להשתמש בו. כשהחמצן והמימן כולם מחוברים ומשלימים שוב, יש לנו מולקולת מים וקצת חשמל לצרות שלנו. אם אתה מחשיב רק את תא הדלק, אתה יכול לקבל אנרגיה מבלי ליצור כל זיהום. גָאוֹן!
חידת המימן
הבעיה הראשונה בתרחיש הוורוד הזה היא שמימן וחמצן אוהבים זה את זה עד כדי כך שמימן חופשי לא באמת קיים באטמוספירה שלנו. הכל הפך למים המכסים את רוב כדור הארץ. אז לפני שנוכל לקבל את האנרגיה הזו, עלינו לייצר מעט מימן רופף להכניס לתא הדלק המימן שלנו.
ישנן דרכים רבות להשיג מימן, וחלקן מטורפות יותר מאחרות. ב-19ה' המאה, אנשים נהגו להפיל סיבי ברזל לתוך חביות של חומצה גופרתית. התגובה יצרה גז מימן, שאותו העבירו לבלונים כדי לעלות לאוויר. זה עובד, אבל זה ממש לא בר ביצוע בקנה מידה גדול, ויש ממש חביות של פסולת רעילה מעורבות בכל פעם שאתה משתמש בשיטה הזו. בואו נקרא לזה לא מתחיל.
כמו בכל טכנולוגיה חדשה, יש היסוס מובן להיות בין האנשים הראשונים שיעשו את הקפיצה
אתה יכול גם להשתמש בחשמל כדי לפרק מולקולות מים באמצעות אלקטרוליזה, ותקבל מימן וחמצן טהורים. זה נהדר, אבל חוקי התרמודינמיקה מכתיבים שלעולם לא תקבלו בחזרה כמות חשמל מהמימן כפי שתכניסו למערכת כדי לפרק את מולקולות המים. עדיף לך להשתמש בחשמל כדי לטעון סוללה. בנוסף, הרבה מהחשמל שלנו בצפון אמריקה עדיין מיוצר על ידי שריפת פחם, שהוא בהחלט לא ירוק.
הדרך השלישית להשיג מימן בעייתית באותה מידה. אתה יכול לעשות רפורמה בגז טבעי, לפצח את מולקולות הפחמימנים כדי לשחרר את המימן. אבל זה אומר שאתה עדיין תלוי בדלק מאובנים, וכשאתה פורץ את המימן לכוח הירוק שלך, אתה גם מייצר פחמן דו חמצני, שהוא גז חממה. האירוניה מספיקה כדי להניע עיר שלמה של היפסטרים.
לפני שנסגור על יצירת מימן, נעשה מחקר על פוטוסינתזה של היסוד באמצעות אצות. נותר לראות אם זה יעבוד בקנה מידה גדול, אבל זה טוב יותר מכמה מהשיטות האחרות שנוסו.
דלק די טוב
הבעיה של יצירת מימן רופף היא הבעיה שמונעת ממנו להיות דלק מושלם. עם זאת, זה עדיין נקי יותר להמיר גז טבעי (או מתנול, שאנו יכולים לייצר מפסולת צמחית) למימן ולפחמן דו חמצני מאשר לשרוף את הגז במנוע בעירה פנימית. ועם הגדלת יכולת ייצור השמש, אנו יכולים להשתמש בחשמל מתוצרת השמש גם לייצור מימן. אנחנו עדיין סובלים מההפסד התרמודינמי הכולל בהמרת שמש לחשמל למימן חשמל, אבל לפחות יש לנו הרבה שמש להשתמש, וזה לא יוצר גז חממה ב תהליך. כמובן, אתה צריך לייצר את הפאנלים הסולאריים, וזה בא עם אתגרים משלו.
אז למרות שזה לא מושלם, מימן הוא עדיין דלק די טוב. זה עדיף על שריפת נפט גולמי מזוקק, ללא ספק.
הופך זמין יותר
אם אתה גר בכל מקום באמריקה מלבד לוס אנג'לס או אזור מפרץ סן פרנסיסקו, כל זה עדיין סוג של אקדמיה בשבילך. נכון לעכשיו, הרוב המכריע של תשתית תדלוק המימן של המדינה נמצא בקליפורניה, ואין כל כך הרבה תחנות.
בצפון קליפורניה, אתה יכול לקבל מימן משש תחנות באזור המפרץ, תחנה אחת בסקרמנטו ותחנה בודדת בטרוקי בדרך לרנו. בדרום קליפורניה, יש לך 16 תחנות באזור לוס אנג'לס, בתוספת תחנה בדל מאר ליד סן דייגו ותחנה בודדת בסנטה ברברה.
ישנן דרכים רבות להשיג מימן, וחלקן מטורפות יותר מאחרות.
עם זאת, ראוי לציין שיש לפחות 20 תחנות חדשות שמתוכננות להיפתח בקליפורניה השנה. התחנות החדשות נמצאות כולן באזורי לוס אנג'לס ומפרץ, כך שבעוד אזורים חדשים עדיין לא נפתחים, המימן הופך נוח יותר במקום שבו הוא כבר ממוקם.
לשותפות קליפורניה תא דלק יש א מפה של תחנות מימן. אתה יכול לבדוק ולראות אם אתה גר ועובד מספיק קרוב לתחנת מימן כדי שזה יעבוד בשבילך. גם משרד האנרגיה האמריקני מקיים מפה כלל ארצית באתר מרכז הנתונים האלטרנטיבי שלה, אבל תחנות המימן היחידות הרשומות מחוץ לקליפורניה הן אחת במסצ'וסטס, אחת בקונטיקט ואחת בדרום קרוליינה.
מדוע תראה יותר מכוניות מימן בעתיד
כדי להבין באמת את המכונית המונעת במימן, צריך להסתכל עליה בהקשר הגדול יותר של כלי רכב חשמליים. כלל מרכזי של דלקים חלופיים הוא שאין פתרון אחד שיעבוד בכל מקרה. לרכבים חשמליים עם סוללות סביר שייקח זמן רב להיטען בעתיד הנראה לעין, ולחשמלים במחירים סבירים תהיה טווח מוגבל. היברידיות ואפילו היברידיות פלאג-אין עדיין משתמשות בדלק מאובנים ברמה מסוימת, אבל אתה יכול להיכנס אליהן ולנסוע מרחקים ארוכים עם תדלוק קל. כוח מימן מגשר על הפער הזה, נותן לך רכב אפס פליטות שתוכל לתדלק כמו מכונית מונעת בנזין, בתנאי שיש תחנת מימן שבה אתה צריך את זה. בתוך ההקשר הזה, יש מקום למכוניות המונעות במימן בעולם שלנו.
המלצות עורכים
- ה-E-volution של טויוטה ממשיך עם 2021 Mirai ו-2021 RAV4 Plugin
- טויוטה משתמשת בתאי דלק מימן כדי להפעיל את אחד מהמפעלים היפנים שלה
- טויוטה בנהיגה עצמית תלווה את הלהבה האולימפית 2020 בטוקיו
- ה-Skai היא מכונית מעופפת רב-תכליתית המונעת על ידי תאי דלק מימן
- משאית חצי תאי דלק מימן דור 2 של טויוטה בה לטווח הקצר
