Hidrojenle çalışan bir araba kullanmanın bazı iniş ve çıkışları vardır. Artı tarafta, menzil endişesi olmadan bir EV'nin yeşil avantajlarından yararlanırsınız çünkü arabayı daha fazla hidrojenle doldurabilirsiniz. Eksi tarafta, hidrojen yakıt ikmal istasyonları en azından şimdilik nadirdir. Hidrojeni hem yeşil hem de verimli bir şekilde elde etmek de zordur.
Dahası, her yeni teknolojide olduğu gibi, ilk insanlar arasında olmak konusunda anlaşılır bir tereddüt var bir adım atmak ve işe yarayan ya da yaramayan bir güç kaynağıyla (en azından) birkaç yıl çalışmak. Ancak okumaya devam edin; size kendi kararınızı vermeniz için yeterli bilgi vereceğiz.
İlgili
- Yeni nesil Toyota Mirai, hidrojen teknolojisiyle ilgili devam eden sorunlara rağmen doğrulandı
- BMW, yakıt hücresi X5 konseptiyle hidrojenli otomobillerle yeniden dalga geçiyor
- BMW nihayet hidrojen yakıt hücreli arabaları halka satmaya hazır olabilir
Hidrojen yakıt hücreleri nasıl çalışır?
Hidrojen yakıt hücresi basit bir makinedir. Teknolojinin özü proton değişim zarıdır. Membranın bir tarafında saf hidrojen, diğer tarafında ise normal hava bulunur. Sıradan havanın yaklaşık yüzde 80'i nitrojen ve yüzde 20'si oksijenin yanı sıra eser miktarda başka maddelerden oluşur. Proton değişim zarı kritik öneme sahiptir çünkü hidrojen ve oksijen atomları gerçekten bir arada olmayı severler. Özellikle iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomu her zaman bir araya gelerek bir su molekülü oluşturmak ister. Bu çok güzel bir şey. Yargılama.
Membran, hidrojen atomlarının oksijene geçmesine izin verecektir, ancak yalnızca hidrojen atomu yolda elektronunu bırakırsa. Yakıt hücresinin duvarlarına platin gibi oldukça iletken bir metali akıllıca yerleştirdik, böylece elektronlar oraya gider ve hidrojen atomlarına geri dönmek için yakıt hücresinin etrafından dolaşır; bu eylem kullanabileceğimiz elektrik akımını yaratır. Oksijen ve hidrojenin hepsi birleşip tekrar tamamlandığında, dertlerimizi çözecek bir su molekülümüz ve bir miktar elektriğimiz olur. Sadece yakıt hücresini düşünürseniz hiçbir kirlilik yaratmadan enerji elde edebilirsiniz. Dahi!
Hidrojen bilmecesi
Bu pembe senaryonun ilk sorunu, hidrojen ve oksijenin birbirini o kadar çok sevmesidir ki serbest hidrojen aslında atmosferimizde mevcut değildir. Hepsi gezegenin çoğunu kaplayan suya dönüştü. Yani bu enerjiyi elde etmeden önce, hidrojen yakıt hücremize koymak üzere bir miktar gevşek hidrojen yapmalıyız.
Hidrojen elde etmenin pek çok yolu var ve bazıları diğerlerinden daha tuhaf. 19'dao yüzyılda insanlar demir talaşlarını sülfürik asit varillerine atıyorlardı. Reaksiyon, havaya yükselmek için balonlara kanalize ettikleri hidrojen gazı üretti. İşe yarıyor, ancak büyük ölçekte gerçekten mümkün değil ve bu yöntemi her kullandığınızda kelimenin tam anlamıyla varil zehirli atık ortaya çıkıyor. Buna başlangıç olmayan diyelim.
Her yeni teknolojide olduğu gibi, bu adımı atan ilk kişiler arasında olmak konusunda anlaşılır bir tereddüt var
Elektrolizi kullanarak su moleküllerini parçalamak için de elektriği kullanabilirsiniz ve saf hidrojen ve oksijen elde edersiniz. Bu harika, ancak termodinamiğin yasaları, su moleküllerini parçalamak için sisteme verdiğiniz miktardaki elektriği asla hidrojenden geri alamayacağınızı söylüyor. Pili şarj etmek için elektriği kullanmak daha iyi olur. Ayrıca, Kuzey Amerika elektriğimizin büyük bir kısmı hala kesinlikle yeşil olmayan kömür yakılarak üretiliyor.
Hidrojen elde etmenin üçüncü yolu da aynı derecede problemlidir. Hidrojeni serbest bırakmak için hidrokarbon moleküllerini parçalayarak doğal gazı yeniden şekillendirebilirsiniz. Ancak bu, hâlâ fosil yakıtlara bağımlı olduğunuz anlamına geliyor ve yeşil enerjiniz için hidrojeni çıkardığınızda aynı zamanda bir sera gazı olan karbondioksit de üretiyorsunuz. Bu ironi, bütün bir hipster kentine güç vermeye yetiyor.
Hidrojen üretimine son vermeden önce elementin algler kullanılarak fotosentezi üzerine araştırmalar yapılıyor. Bunun büyük ölçekte işe yarayıp yaramayacağı henüz belli değil, ancak denenen diğer yöntemlerden bazılarından daha iyi.
Oldukça iyi bir yakıt
Gevşek hidrojen yaratma sorunu, onun mükemmel bir yakıt olmasını engelleyen engeldir. Ancak yine de doğal gazı (veya bitki atıklarından elde edebileceğimiz metanol) hidrojen ve karbondioksite dönüştürmek, gazı içten yanmalı bir motorda yakmaktan daha temizdir. Güneş enerjisi üretim kapasitesinin artmasıyla birlikte, güneşten elde edilen elektriği hidrojen üretmek için de kullanabiliriz. Güneş ışığını elektriğe, hidrojene dönüştürmede hâlâ genel termodinamik kaybın acısını çekiyoruz. ama en azından kullanacağımız çok fazla güneş ışığı var ve bu da doğada sera gazı yaratmıyor. işlem. Elbette güneş panellerini yapmalısınız ve bu da kendi zorluklarını beraberinde getiriyor.
Yani mükemmel olmasa da hidrojen hala oldukça iyi bir yakıttır. Elbette rafine ham petrolü yakmaktan daha iyidir.
Daha ulaşılabilir hale geliyor
Amerika'nın büyük Los Angeles veya San Francisco Körfez Bölgesi dışında herhangi bir yerinde yaşıyorsanız, bu sizin için hala bir nevi akademiktir. Şu anda ülkenin hidrojen yakıt altyapısının büyük çoğunluğu Kaliforniya'da ve çok fazla istasyon yok.
Kuzey Kaliforniya'da, Körfez Bölgesi'ndeki altı istasyondan, Sacramento'daki bir istasyondan ve Reno'ya giderken Truckee'deki tek istasyondan hidrojen alabilirsiniz. Güney Kaliforniya'da, Los Angeles bölgesinde 16 istasyonunuz, ayrıca San Diego yakınlarındaki Del Mar'da bir istasyonunuz ve Santa Barbara'da tek bir istasyonunuz var.
Hidrojen elde etmenin pek çok yolu var ve bazıları diğerlerinden daha tuhaf.
Ancak bu yıl Kaliforniya'da en az 20 yeni istasyonun açılmasının planlandığını da belirtmekte fayda var. Yeni istasyonların tümü Los Angeles ve Körfez bölgelerinde bulunuyor, dolayısıyla yeni bölgeler henüz açılmasa da hidrojen halihazırda bulunduğu yerde daha kullanışlı hale geliyor.
Kaliforniya Yakıt Hücresi Ortaklığı'nın hidrojen istasyonları haritası. Hidrojen istasyonunun işinize yarayacak kadar yakınında yaşayıp çalışmadığınızı kontrol edebilir ve görebilirsiniz. ABD Enerji Bakanlığı da sürdürüyor ülke çapında bir harita Alternatif Yakıtlar Veri Merkezi web sitesinde, ancak Kaliforniya dışında listelenen tek hidrojen istasyonları Massachusetts'te, biri Connecticut'ta ve biri Güney Carolina'da.
Gelecekte neden daha fazla hidrojenli araba göreceksiniz?
Hidrojenle çalışan arabayı gerçekten anlamak için ona daha büyük elektrikli araçlar bağlamında bakmalısınız. Alternatif yakıtların temel kuralı, her durumda işe yarayacak tek bir çözümün bulunmamasıdır. Bataryalı elektrikli araçların öngörülebilir gelecekte yeniden şarj edilmesi muhtemelen uzun zaman alacak ve uygun fiyatlı elektrikli araçların menzili sınırlı olacak. Hibritler ve hatta plug-in hibritler hala bir düzeyde fosil yakıt kullanıyor ancak bunlara binip kolay yakıt ikmali ile uzun mesafeler kat edebiliyorsunuz. Hidrojen enerjisi bu boşluğu dolduruyor ve ihtiyacınız olan yerde bir hidrojen istasyonu olması koşuluyla, benzinle çalışan bir araba gibi yakıt ikmali yapabileceğiniz sıfır emisyonlu bir araç sağlıyor. Bu bağlamda dünyamızda hidrojenle çalışan arabalara yer var.
Editörlerin Önerileri
- Toyota'nın E-evrimi 2021 Mirai ve 2021 RAV4 Eklentisi ile devam ediyor
- Toyota, Japon fabrikalarından birine enerji sağlamak için hidrojen yakıt hücrelerini kullanıyor
- Otonom Toyota, Tokyo'daki 2020 Olimpiyat meşalesine eşlik edecek
- Skai, hidrojen yakıt hücreleriyle çalışan çok amaçlı bir uçan arabadır.
- Toyota'nın 2'nci nesil hidrojen yakıt hücreli yarı kamyonu kısa mesafe için görevde
