Conducerea unei mașini pe bază de hidrogen are unele suișuri și coborâșuri. În plus, beneficiați de beneficiile ecologice ale unui vehicul electric fără anxietatea de autonomie, deoarece puteți umple mașina cu mai mult hidrogen. Pe partea minus, stațiile de realimentare cu hidrogen sunt rare – cel puțin pentru moment. Este, de asemenea, o provocare să obțineți hidrogen într-un mod care este atât ecologic, cât și eficient.
În plus, ca în cazul oricărei tehnologii noi, există o oarecare ezitare de înțeles de a fi printre primii oameni să faci saltul și să te angajezi pe câțiva ani (cel puțin) cu o sursă de energie care poate funcționa sau nu. Dar continuă să citești și îți vom oferi suficiente informații pentru a putea lua propria decizie.
Legate de
- Noua generație Toyota Mirai a confirmat în ciuda problemelor continue cu tehnologia hidrogenului
- BMW tachinează din nou mașinile cu hidrogen cu conceptul X5 cu celulă de combustibil
- BMW poate fi în sfârșit gata să vândă publicului mașini cu celule de combustibil pe hidrogen
Cum funcționează pilele de combustibil cu hidrogen
O pilă de combustibil cu hidrogen este o mașină simplă. Miezul tehnologiei este o membrană de schimb de protoni. Pe o parte a membranei aveți hidrogen pur, iar pe cealaltă parte aveți aer obișnuit. Aerul obișnuit conține aproximativ 80% azot și 20% oxigen, plus urme de alte chestii. Membrana schimbătoare de protoni este critică, deoarece atomii de hidrogen și oxigen le place foarte mult să fie împreună. Mai exact, doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen vor întotdeauna să se unească și să creeze o moleculă de apă. Este un lucru frumos. nu judeca.
Membrana va permite atomilor de hidrogen să treacă la oxigen, dar numai dacă atomul de hidrogen își renunță electronul pe drum. Am pus în mod inteligent niște metal foarte conductiv, cum ar fi platina, pe pereții celulei de combustie, astfel încât electronii merg acolo și circulă în jurul celulei de combustibil pentru a reveni la atomii lor de hidrogen; acea acțiune creează curent electric pe care îl putem folosi. Când oxigenul și hidrogenul sunt toate cuplate și complete din nou, avem o moleculă de apă și puțină electricitate pentru problemele noastre. Dacă luați în considerare doar pila de combustie, puteți obține energie fără a crea nicio poluare. Geniu!
Enigma hidrogenului
Prima problemă cu acel scenariu roz este că hidrogenul și oxigenul se iubesc atât de mult încât hidrogenul liber nu există cu adevărat în atmosfera noastră. Totul a fost transformat în apă care acoperă cea mai mare parte a planetei. Deci, înainte de a putea obține acea energie, trebuie să facem niște hidrogen liber pentru a-l pune în celula noastră de combustibil cu hidrogen.
Există o mulțime de moduri de a obține hidrogen, iar unele sunt mai ciudate decât altele. În 19th secolul, oamenii obișnuiau să arunce pilitura de fier în butoaie de acid sulfuric. Reacția a produs hidrogen gazos, pe care l-au dus în baloane pentru a urca în aer. Funcționează, dar nu este într-adevăr fezabil la scară largă și există literalmente butoaie de deșeuri toxice implicate de fiecare dată când utilizați această metodă. Să-l numim pe acesta un non-începător.
Ca și în cazul oricărei tehnologii noi, există o oarecare ezitare de înțeles de a fi printre primii oameni care au făcut saltul
De asemenea, puteți folosi electricitatea pentru a desprinde moleculele de apă folosind electroliză și obțineți hidrogen și oxigen pur. Este grozav, dar legile termodinamicii dictează că nu vei primi niciodată atâta energie electrică din hidrogen pe cât ai introdus în sistem pentru a sparge moleculele de apă. Ar fi mai bine să folosești electricitatea pentru a încărca o baterie. În plus, o mare parte din electricitatea noastră nord-americană este încă făcută din arderea cărbunelui, care cu siguranță nu este verde.
A treia modalitate de a obține hidrogen este la fel de problematică. Puteți reforma gazul natural, spargând moleculele de hidrocarburi pentru a sparge hidrogenul. Dar asta înseamnă că ești încă dependent de combustibili fosili și, când explozi hidrogenul pentru energia ta verde, produci și dioxid de carbon, care este un gaz cu efect de seră. Ironia este suficientă pentru a alimenta un întreg oraș de hipsteri.
Înainte de a încheia generarea de hidrogen, se fac cercetări asupra fotosintezei elementului folosind alge. Rămâne de văzut dacă acest lucru va funcționa la scară largă, dar este mai bun decât unele dintre celelalte metode care au fost încercate.
Un combustibil destul de bun
Problema creării hidrogenului liber este problema care îl împiedică să fie un combustibil perfect. Cu toate acestea, este încă mai curat să reformați gazul natural (sau metanolul, pe care îl putem face din deșeurile vegetale) în hidrogen și dioxid de carbon decât să ardem gazul într-un motor cu ardere internă. Și odată cu creșterea capacității de generare solară, putem folosi și electricitatea produsă de soare pentru a produce hidrogen. Încă suferim pierderea termodinamică generală în transformarea razelor solare în electricitate în hidrogen în electricitate, dar cel puțin avem multă lumină solară de folosit și nu creează un gaz cu efect de seră în proces. Desigur, trebuie să faci panourile solare, iar asta vine cu propriile provocări.
Deci, deși nu este perfect, hidrogenul este încă un combustibil destul de bun. Este mai bine decât arderea țițeiului rafinat, cu siguranță.
Devenind mai disponibile
Dacă locuiți oriunde în America, în afară de Los Angeles sau zona golfului San Francisco, toate acestea sunt încă un fel de academic pentru dvs. În acest moment, marea majoritate a infrastructurii de alimentare cu hidrogen a națiunii se află în California și nu există atât de multe stații.
În California de Nord, puteți obține hidrogen de la șase stații din Bay Area, o stație în Sacramento și o stație singură în Truckee pe drumul către Reno. În California de Sud, aveți 16 stații în zona Los Angeles, plus o stație în Del Mar lângă San Diego și o singură stație în Santa Barbara.
Există o mulțime de moduri de a obține hidrogen, iar unele sunt mai ciudate decât altele.
Cu toate acestea, merită remarcat faptul că există cel puțin 20 de stații noi programate să se deschidă în California în acest an. Noile stații sunt toate în zonele L.A. și Bay, așa că, în timp ce noi regiuni nu se deschid încă, hidrogenul devine mai convenabil acolo unde este deja localizat.
Parteneriatul California Fuel Cell are o harta stațiilor de hidrogen. Puteți verifica și vedea dacă locuiți și lucrați suficient de aproape de o stație de hidrogen pentru ca aceasta să funcționeze pentru dvs. De asemenea, Departamentul de Energie al SUA susține o hartă la nivel național pe site-ul web al Centrului de date pentru combustibili alternativi, dar singurele stații de hidrogen enumerate în afara Californiei sunt una în Massachusetts, una în Connecticut și una în Carolina de Sud.
De ce veți vedea mai multe mașini cu hidrogen în viitor
Pentru a înțelege cu adevărat mașina alimentată cu hidrogen, trebuie să o priviți în contextul mai mare al vehiculelor electrice. O regulă cardinală a combustibililor alternativi este că nu există o singură soluție care să funcționeze în fiecare caz. Este posibil ca vehiculele electrice cu baterii să dureze mult timp pentru a se reîncărca în viitorul apropiat, iar electricele accesibile vor avea o autonomie limitată. Hibrizii și chiar hibrizii plug-in încă folosesc combustibili fosili la un anumit nivel, dar puteți intra în ele și puteți conduce distanțe lungi cu realimentare ușoară. Energia cu hidrogen compensează această decalaj, oferindu-vă un vehicul cu emisii zero pe care îl puteți alimenta ca o mașină pe benzină, cu condiția să existe o stație de hidrogen unde aveți nevoie de ea. În acest context, există un loc pentru mașinile alimentate cu hidrogen în lumea noastră.
Recomandările editorilor
- E-volutionul Toyota continuă cu 2021 Mirai și 2021 RAV4 Plugin
- Toyota folosește pile de combustibil cu hidrogen pentru a alimenta una dintre fabricile sale japoneze
- O Toyota care se conduce singur va escorta flacăra olimpică din 2020 de la Tokyo
- Skai este o mașină zburătoare multifuncțională alimentată de celule de combustibil cu hidrogen
- Semi-camionul Toyota cu pile de combustie cu hidrogen de a doua generație pentru distanță scurtă
