Braucot ar ūdeņradi darbināmu automašīnu, ir daži kāpumi un kritumi. Pozitīvi ir tas, ka jūs iegūstat EV zaļās priekšrocības, neradot bažas par attālumu, jo jūs varat uzpildīt automašīnu ar vairāk ūdeņraža. Mīnusos ir tas, ka ūdeņraža uzpildes stacijas ir reti sastopamas – vismaz šobrīd. Ir arī grūti iegūt ūdeņradi tādā veidā, kas ir gan zaļš, gan efektīvs.
Turklāt, tāpat kā ar jebkuru jaunu tehnoloģiju, ir zināma saprotama vilcināšanās būt starp pirmajiem cilvēkiem veikt lēcienu un apņemties vairākus gadus (vismaz) ar strāvas avotu, kas var izdoties vai arī nedarboties. Bet turpiniet lasīt, un mēs jums sniegsim pietiekami daudz informācijas, lai jūs varētu pieņemt lēmumu.
Saistīts
- Nākamās paaudzes Toyota Mirai apstiprināja, neskatoties uz joprojām pastāvošajām problēmām ar ūdeņraža tehnoloģiju
- BMW atkal ķircina ūdeņraža automašīnas ar degvielas šūnu X5 koncepciju
- BMW beidzot var būt gatavs pārdot sabiedrībai ūdeņraža degvielas šūnu automašīnas
Kā darbojas ūdeņraža degvielas šūnas
Ūdeņraža degvielas šūna ir vienkārša mašīna. Tehnoloģijas kodols ir protonu apmaiņas membrāna. Vienā membrānas pusē ir tīrs ūdeņradis, bet otrā pusē ir parasts gaiss. Parastajā gaisā ir aptuveni 80 procenti slāpekļa un 20 procenti skābekļa, kā arī neliels daudzums citu vielu. Protonu apmaiņas membrāna ir kritiska, jo ūdeņraža un skābekļa atomiem ļoti patīk būt kopā. Konkrēti, divi ūdeņraža atomi un skābekļa atoms vienmēr vēlas sanākt kopā un izveidot ūdens molekulu. Tā ir skaista lieta. Netiesājiet.
Membrāna ļaus ūdeņraža atomiem iziet cauri skābeklim, bet tikai tad, ja ūdeņraža atoms ceļā atdos savu elektronu. Mēs gudri uzliekam uz kurināmā elementa sieniņām ļoti vadošu metālu, piemēram, platīnu, tāpēc elektroni iet turp un skrien apkārt kurināmā elementam, lai atgrieztos pie ūdeņraža atomiem; šī darbība rada elektrisko strāvu, ko varam izmantot. Kad skābeklis un ūdeņradis ir savienoti un atkal pabeigti, mums ir ūdens molekula un nedaudz elektrības mūsu problēmām. Ja ņemat vērā tikai kurināmā elementu, jūs varat iegūt enerģiju, neradot nekādu piesārņojumu. Ģēnijs!
Ūdeņraža mīkla
Pirmā problēma šajā rožainajā scenārijā ir tāda, ka ūdeņradis un skābeklis tik ļoti mīl viens otru, ka brīvais ūdeņradis mūsu atmosfērā īsti nepastāv. Tas viss ir pārvērsts ūdenī, kas klāj lielāko planētas daļu. Tātad, pirms mēs varam iegūt šo enerģiju, mums ir jāsagatavo nedaudz ūdeņraža, ko ievietot mūsu ūdeņraža degvielas šūnā.
Ir daudz veidu, kā iegūt ūdeņradi, un daži ir dīvaināki nekā citi. 19. gadāth gadsimtā cilvēki mēdza mest dzelzs vīles sērskābes mucās. Reakcija radīja ūdeņraža gāzi, ko viņi iepludināja balonos, lai paceltos gaisā. Tas darbojas, taču tas tiešām nav iespējams plašā mērogā, un katru reizi, kad izmantojat šo metodi, tiek iesaistīti toksisku atkritumu mucas. Sauksim to par neiesācēju.
Tāpat kā ar jebkuru jaunu tehnoloģiju, ir zināma zināma vilcināšanās būt starp pirmajiem, kas spēs šo lēcienu
Varat arī izmantot elektrību, lai sadalītu ūdens molekulas, izmantojot elektrolīzi, un jūs iegūstat tīru ūdeņradi un skābekli. Tas ir lieliski, taču termodinamikas likumi nosaka, ka no ūdeņraža jūs nekad nesaņemsiet atpakaļ tik daudz elektrības, cik jūs ievietojat sistēmā, lai sadalītu ūdens molekulas. Labāk izmantot elektrību, lai uzlādētu akumulatoru. Turklāt liela daļa mūsu Ziemeļamerikas elektroenerģijas joprojām tiek iegūta, sadedzinot ogles, kas noteikti nav zaļas.
Trešais veids, kā iegūt ūdeņradi, ir tikpat problemātisks. Jūs varat reformēt dabasgāzi, saplaisājot ogļūdeņraža molekulas, lai atbrīvotos no ūdeņraža. Bet tas nozīmē, ka jūs joprojām esat atkarīgs no fosilā kurināmā, un, izlaižot ūdeņradi savai zaļajai enerģijai, jūs ražojat arī oglekļa dioksīdu, kas ir siltumnīcefekta gāze. Ironija ir pietiekama, lai vadītu visu hipsteru pilsētu.
Pirms mēs noslēdzam ūdeņraža ražošanu, tiek veikti pētījumi par elementa fotosintēzi, izmantojot aļģes. Atliek redzēt, vai tas darbosies plašā mērogā, taču tas ir labāks par dažām citām izmēģinātām metodēm.
Diezgan laba degviela
Irdena ūdeņraža radīšanas problēma ir problēma, kas neļauj tam kļūt par ideālu degvielu. Tomēr joprojām ir tīrāk pārveidot dabasgāzi (vai metanolu, ko mēs varam izgatavot no augu atkritumiem) par ūdeņradi un oglekļa dioksīdu, nekā sadedzināt gāzi iekšdedzes dzinējā. Un, palielinoties saules enerģijas ražošanas iespējām, mēs varam izmantot saules radīto elektroenerģiju arī ūdeņraža ražošanai. Mēs joprojām ciešam no vispārējiem termodinamiskajiem zaudējumiem, pārvēršot saules gaismu elektrībā par ūdeņradi elektrību, bet mums vismaz ir daudz saules, ko izmantot, un tas nerada siltumnīcefekta gāzi process. Protams, jums ir jāizgatavo saules paneļi, un tam ir savi izaicinājumi.
Tātad, lai gan tas nav ideāls, ūdeņradis joprojām ir diezgan laba degviela. Tas noteikti ir labāk nekā rafinētas jēlnaftas dedzināšana.
Kļūst pieejamāks
Ja jūs dzīvojat jebkur Amerikā, izņemot lielāko Losandželosu vai Sanfrancisko līča apgabalu, tas viss jums joprojām ir sava veida akadēmisks. Pašlaik lielākā daļa valsts ūdeņraža degvielas uzpildes infrastruktūras atrodas Kalifornijā, un staciju nav tik daudz.
Ziemeļkalifornijā jūs varat iegūt ūdeņradi no sešām stacijām Bay Area, vienā stacijā Sakramento un no vienas stacijas Truckee pa ceļam uz Reno. Dienvidkalifornijā jums ir 16 stacijas Losandželosas apgabalā, kā arī stacija Del Marā netālu no Sandjego un viena stacija Santabarbarā.
Ir daudz veidu, kā iegūt ūdeņradi, un daži ir dīvaināki nekā citi.
Tomēr ir vērts atzīmēt, ka šogad Kalifornijā ir plānots atvērt vismaz 20 jaunas stacijas. Visas jaunās stacijas atrodas Losandželosas un līča apgabalos, tāpēc, lai gan jauni reģioni vēl netiek atvērti, ūdeņradis kļūst ērtāks tur, kur tas jau atrodas.
Kalifornijas kurināmā elementu partnerībai ir a ūdeņraža staciju karte. Varat pārbaudīt un redzēt, vai dzīvojat un strādājat pietiekami tuvu ūdeņraža stacijai, lai tā darbotos jūsu labā. Arī ASV Enerģētikas departaments uztur valsts mēroga karte savā Alternatīvo degvielu datu centra vietnē, bet vienīgās ūdeņraža stacijas, kas uzskaitītas ārpus Kalifornijas, ir viena Masačūsetsā, viena Konektikutā un viena Dienvidkarolīnā.
Kāpēc jūs nākotnē redzēsit vairāk ūdeņraža automašīnu
Lai patiesi saprastu ar ūdeņradi darbināmo automašīnu, jums tas ir jāskatās plašākā elektrisko transportlīdzekļu kontekstā. Alternatīvo degvielu galvenais noteikums ir tāds, ka nav viena risinājuma, kas darbotos visos gadījumos. Akumulatoru elektrisko transportlīdzekļu uzlāde tuvākajā nākotnē, visticamāk, prasīs ilgu laiku, un par pieņemamu cenu elektriskiem transportlīdzekļiem būs ierobežots darbības rādiuss. Hibrīdi un pat plug-in hibrīdi joprojām zināmā mērā izmanto fosilo kurināmo, taču jūs varat tajos iekļūt un nobraukt lielus attālumus, vienkārši uzpildot degvielu. Ūdeņraža jauda novērš šo atstarpi, sniedzot jums bezemisiju transportlīdzekli, kuru varat uzpildīt kā ar benzīnu darbināmu automašīnu, ja vien jums ir nepieciešama ūdeņraža stacija. Šajā kontekstā mūsu pasaulē ir vieta ar ūdeņradi darbināmām automašīnām.
Redaktoru ieteikumi
- Toyota E-volution turpinās ar 2021 Mirai un 2021 RAV4 Plugin
- Toyota izmanto ūdeņraža degvielas elementus, lai darbinātu vienu no savām Japānas rūpnīcām
- 2020. gada olimpisko uguni Tokijā pavadīs pašbraucoša Toyota
- Skai ir daudzfunkcionāls lidojošs automobilis, ko darbina ūdeņraža degvielas šūnas
- Toyota otrās paaudzes ūdeņraža degvielas elementu puskravas kravas automašīna īsam braucienam
