წყალბადით მომუშავე მანქანის მართვას აქვს გარკვეული აღმავლობა და ვარდნა. დადებითი მხარე ის არის, რომ თქვენ მიიღებთ ელექტრომობილის მწვანე სარგებელს დიაპაზონის შფოთვის გარეშე, რადგან შეგიძლიათ შეავსოთ მანქანა მეტი წყალბადით. მინუს მხრივ, წყალბადის საწვავის სადგურები იშვიათია - ყოველ შემთხვევაში ამ დროისთვის. ასევე რთულია წყალბადის მიღება მწვანე და ეფექტური გზით.
გარდა ამისა, როგორც ნებისმიერი ახალი ტექნოლოგიის შემთხვევაში, არსებობს გარკვეული ყოყმანი პირველ ადამიანთა შორის ყოფნაზე აიღოს ნახტომი და დადო რამდენიმე წელი (მინიმუმ) ელექტროენერგიის წყაროსთან, რომელიც შეიძლება იყოს ან არ გამოდგება. მაგრამ განაგრძეთ კითხვა და ჩვენ მოგცემთ საკმარის ფონს, რომ თავად მიიღოთ გადაწყვეტილება.
დაკავშირებული
- შემდეგი თაობის Toyota Mirai-მა დაადასტურა წყალბადის ტექნოლოგიასთან დაკავშირებული პრობლემების მიუხედავად
- BMW წყალბადის მანქანებს კვლავ აცინცებს საწვავის უჯრედის X5 კონცეფციით
- BMW შეიძლება საბოლოოდ მზად იყოს საზოგადოებისთვის მიყიდოს წყალბადის საწვავის უჯრედების მანქანები
როგორ მუშაობს წყალბადის საწვავის უჯრედები
წყალბადის საწვავის უჯრედი მარტივი მანქანაა. ტექნოლოგიის ბირთვი არის პროტონების გაცვლის მემბრანა. მემბრანის ერთ მხარეს სუფთა წყალბადი გაქვთ, მეორე მხარეს კი ჩვეულებრივი ჰაერი. ჩვეულებრივი ჰაერი არის დაახლოებით 80 პროცენტი აზოტი და 20 პროცენტი ჟანგბადი, პლუს სხვა ნივთიერების კვალი. პროტონების გაცვლის მემბრანა კრიტიკულია, რადგან წყალბადის და ჟანგბადის ატომებს ნამდვილად მოსწონთ ერთად ყოფნა. კერძოდ, წყალბადის ორ ატომს და ჟანგბადის ატომს ყოველთვის სურთ შეერთება და წყლის მოლეკულის შექმნა. მშვენიერი რამ არის. არ განსაჯოთ.
მემბრანა საშუალებას მისცემს წყალბადის ატომებს გადავიდნენ ჟანგბადში, მაგრამ მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ წყალბადის ატომი გზაში დატოვებს ელექტრონს. ჩვენ ჭკვიანურად ვათავსებთ საწვავის უჯრედის კედლებზე მაღალგამტარ ლითონს, როგორიცაა პლატინა, ასე რომ ელექტრონები მიდიან იქ და მოძრაობენ საწვავის უჯრედის გარშემო, რათა დაუბრუნდნენ წყალბადის ატომებს; ეს მოქმედება ქმნის ელექტრულ დენს, რომელიც შეგვიძლია გამოვიყენოთ. როდესაც ჟანგბადი და წყალბადი შეერთდება და ისევ სრულდება, ჩვენ გვაქვს წყლის მოლეკულა და ელექტროენერგია ჩვენი პრობლემებისთვის. თუ გაითვალისწინებთ მხოლოდ საწვავის უჯრედს, შეგიძლიათ მიიღოთ ენერგია ყოველგვარი დაბინძურების გარეშე. გენიოსი!
წყალბადის თავსატეხი
პირველი პრობლემა ამ ვარდისფერ სცენარში არის ის, რომ წყალბადს და ჟანგბადს ისე უყვართ ერთმანეთი, რომ თავისუფალი წყალბადი ნამდვილად არ არსებობს ჩვენს ატმოსფეროში. ეს ყველაფერი გადაკეთდა წყალში, რომელიც პლანეტის უმეტეს ნაწილს ფარავს. ასე რომ, სანამ ამ ენერგიის მიღებას შევძლებთ, ჩვენ უნდა გამოვიმუშავოთ ფხვიერი წყალბადი ჩვენს წყალბადის საწვავის უჯრედში.
წყალბადის მისაღებად უამრავი გზა არსებობს და ზოგი უფრო ცბიერია, ვიდრე სხვები. 19-შიე საუკუნეში ადამიანები რკინის ნარჩენებს გოგირდმჟავას კასრებში ყრიდნენ. რეაქციის შედეგად წარმოიქმნა წყალბადის გაზი, რომელიც მათ ჰაერში ასასვლელად ბუშტებში ჩაუშვეს. ის მუშაობს, მაგრამ ეს ნამდვილად არ არის შესაძლებელი დიდი მასშტაბით და ყოველ ჯერზე, როდესაც ამ მეთოდს იყენებთ, ფაქტიურად ტოქსიკური ნარჩენების კასრებია ჩართული. მოდით ვუწოდოთ მას არადამწყები.
როგორც ნებისმიერი ახალი ტექნოლოგიის შემთხვევაში, არსებობს გარკვეული ყოყმანი, რომ იყოთ პირველ ადამიანთა შორის, ვინც გადადგა ნახტომი
თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ელექტროენერგია წყლის მოლეკულების დასაშლელად ელექტროლიზის გამოყენებით და მიიღებთ სუფთა წყალბადს და ჟანგბადს. ეს მშვენიერია, მაგრამ თერმოდინამიკის კანონები გვკარნახობს, რომ თქვენ არასოდეს მიიღებთ იმდენ ელექტროენერგიას წყალბადიდან, რამდენსაც სისტემაში ჩადებთ წყლის მოლეკულების დასაშლელად. უმჯობესია გამოიყენოთ ელექტროენერგია ბატარეის დასატენად. გარდა ამისა, ჩვენი ჩრდილოეთ ამერიკის ელექტროენერგიის დიდი ნაწილი ჯერ კიდევ მზადდება ნახშირის დაწვით, რომელიც აშკარად არ არის მწვანე.
თანაბრად პრობლემურია წყალბადის მიღების მესამე გზა. თქვენ შეგიძლიათ ბუნებრივი აირის რეფორმირება, ნახშირწყალბადების მოლეკულების გატეხვა წყალბადის გაფუჭების მიზნით. მაგრამ ეს ნიშნავს, რომ თქვენ კვლავ ხართ დამოკიდებული წიაღისეულ საწვავზე და როდესაც წყალბადს გამოყოფთ თქვენი მწვანე ენერგიისთვის, თქვენ ასევე წარმოქმნით ნახშირორჟანგს, რომელიც არის სათბურის გაზი. ირონია საკმარისია ჰიპსტერების მთელი ქალაქის გასაძლიერებლად.
სანამ წყალბადის გენერირებას დავასრულებთ, კვლევა მიმდინარეობს ელემენტის ფოტოსინთეზზე წყალმცენარეების გამოყენებით. ჯერ კიდევ გასარკვევია, იმუშავებს თუ არა ეს ფართო მასშტაბით, მაგრამ უკეთესია, ვიდრე ზოგიერთი სხვა სცადა მეთოდი.
საკმაოდ კარგი საწვავი
ფხვიერი წყალბადის შექმნის პრობლემა არის ის ნაკლი, რომელიც ხელს უშლის მას სრულყოფილი საწვავი იყოს. თუმცა, მაინც უფრო სუფთაა ბუნებრივი აირის (ან მეთანოლის, რომელიც ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ მცენარეთა ნარჩენებისგან) რეფორმირება წყალბადად და ნახშირორჟანგად, ვიდრე გაზის დაწვა შიდა წვის ძრავში. მზის გენერირების შესაძლებლობების გაზრდით, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ მზისგან დამზადებული ელექტროენერგია წყალბადის შესაქმნელად. ჩვენ კვლავ განვიცდით მთლიან თერმოდინამიკურ დანაკარგს მზის შუქის ელექტროენერგიად წყალბადად გადაქცევისას ელექტროენერგია, მაგრამ მაინც ბევრი მზე გვაქვს გამოსაყენებელი და ის არ ქმნის სათბურის გაზს პროცესი. რა თქმა უნდა, თქვენ უნდა გააკეთოთ მზის პანელები და ამას თავისი გამოწვევები გააჩნია.
ასე რომ, მიუხედავად იმისა, რომ ის არ არის სრულყოფილი, წყალბადი მაინც საკმაოდ კარგი საწვავია. რა თქმა უნდა, ეს უკეთესია, ვიდრე რაფინირებული ნედლი ნავთობის დაწვა.
უფრო ხელმისაწვდომი ხდება
თუ თქვენ ცხოვრობთ სადმე ამერიკაში, გარდა დიდი ლოს-ანჯელესისა ან სან-ფრანცისკოს ყურის არეალის გარდა, ეს ყველაფერი თქვენთვის მაინც აკადემიურია. ამჟამად, ქვეყნის წყალბადის საწვავის ინფრასტრუქტურის დიდი უმრავლესობა კალიფორნიაშია და არც ისე ბევრი სადგურია.
ჩრდილოეთ კალიფორნიაში წყალბადის მიღება შეგიძლიათ ექვსი სადგურიდან Bay Area-ში, ერთი სადგურიდან საკრამენტოში და მარტოხელა სადგურიდან Truckee-ში რენოსკენ მიმავალ გზაზე. სამხრეთ კალიფორნიაში, თქვენ გაქვთ 16 სადგური ლოს ანჯელესის რაიონში, პლუს სადგური დელ მარში სან დიეგოს მახლობლად და ერთი სადგური სანტა ბარბარაში.
წყალბადის მისაღებად უამრავი გზა არსებობს და ზოგი უფრო ცბიერია, ვიდრე სხვები.
თუმცა, აღსანიშნავია, რომ წელს კალიფორნიაში 20 ახალი სადგურის გახსნა იგეგმება. ახალი სადგურები ყველა ლოს-ანჯელესისა და ყურის რაიონებშია, ასე რომ, სანამ ახალი რეგიონები ჯერ არ იხსნება, წყალბადი უფრო მოსახერხებელი ხდება იქ, სადაც ის უკვე მდებარეობს.
California Fuel Cell Partnership-ს აქვს ა წყალბადის სადგურების რუკა. შეგიძლიათ შეამოწმოთ და ნახოთ, ცხოვრობთ და მუშაობთ თუ არა წყალბადის სადგურთან საკმარისად ახლოს, რომ ის თქვენთვის იმუშაოს. აშშ-ის ენერგეტიკის დეპარტამენტი ასევე ირწმუნება ქვეყნის მასშტაბით რუკა ალტერნატიული საწვავის მონაცემთა ცენტრის ვებსაიტზე, მაგრამ კალიფორნიის ფარგლებს გარეთ ჩამოთვლილი წყალბადის სადგურებია ერთი მასაჩუსეტში, ერთი კონექტიკუტში და ერთი სამხრეთ კაროლინაში.
რატომ იხილავთ უფრო მეტ წყალბადის მანქანებს მომავალში
წყალბადით მომუშავე მანქანის ნამდვილად გასაგებად, თქვენ უნდა შეხედოთ მას ელექტრო მანქანების უფრო დიდ კონტექსტში. ალტერნატიული საწვავის კარდინალური წესი არის ის, რომ არ არსებობს ერთი გამოსავალი, რომელიც იმუშავებს ყველა შემთხვევაში. აკუმულატორის ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებებს, სავარაუდოდ, დიდი დრო დასჭირდება უახლოეს მომავალში დატენვას, ხოლო ხელმისაწვდომ ელექტროს ექნება შეზღუდული დიაპაზონი. ჰიბრიდები და თუნდაც დანამატი ჰიბრიდები გარკვეულ დონეზე მაინც იყენებენ წიაღისეულ საწვავს, მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ შეხვიდეთ მათში და გაიაროთ გრძელი დისტანციები საწვავის მარტივი შევსებით. წყალბადის ენერგეტიკული ხიდები ამ უფსკრული, გაძლევთ ნულოვანი გამონაბოლქვი მანქანა, რომელიც შეგიძლიათ საწვავის შევსება, როგორც ბენზინზე მომუშავე მანქანა, იმ პირობით, რომ არსებობს წყალბადის სადგური, სადაც ეს გჭირდებათ. ამ კონტექსტში, ჩვენს სამყაროში არის ადგილი წყალბადით მომუშავე მანქანებისთვის.
რედაქტორების რეკომენდაციები
- Toyota-ს E-volution გრძელდება 2021 Mirai და 2021 RAV4 Plugin-ით
- Toyota იყენებს წყალბადის საწვავის უჯრედებს მისი ერთ-ერთი იაპონური ქარხნის კვებისათვის
- ტოკიოში 2020 წლის ოლიმპიურ ცეცხლს თვითმართვადი ტოიოტა გაჰყვება
- Skai არის მრავალფუნქციური მფრინავი მანქანა, რომელიც იკვებება წყალბადის საწვავის უჯრედებით
- Toyota-ს მე-2 თაობის წყალბადის საწვავის უჯრედების ნახევრად სატვირთო მანქანა მოკლე მანძილზე
