Ngoperasikeun kandaraan hidrogén (sél suluh)

 

Alternatif séjén pikeun operasi kandaraan listrik, solusi hidrogén, geus lila ditalungtik ku Germans jeung Jepang. Eropa, anu Tesla dianggap teu stabil, tapi mutuskeun pikeun nempatkeun pakét dina téknologi ieu (sacara global, sanés ngan ukur pikeun ngadorong mobil). Janten hayu urang tingali kumaha jalanna mobil hidrogén, anu janten ngan ukur varian tina mobil listrik.

Tempo ogé:

• Naha mobil hidrogén giat?
• Naon kaunggulan jeung kalemahan sél bahan bakar

Sababaraha jinis mobil hidrogén

Nalika téknologi ayeuna kanggo mobil anu nganggo sél suluh pikeun ngagerakkeun motor listrikna, hidrogén ogé tiasa dianggo pikeun ngabales kendaraan durukan internal. Memang gas anu tiasa dianggo sami sareng LPG sareng CNG anu parantos dianggo dina kendaraan urang. Nanging, ideu ieu ditinggalkeun, mesin piston leres-leres langkung saluyu sareng waktos ...

Ieu Toyota Mirai bertenaga hidrogén. Dijual di AS, sanés di Perancis, sabab teu aya titik distribusi hidrogén ... Saatos telat sareng terminal listrik, urang parantos katinggaleun hidrogén!

prinsip operasi

Upami urang kedah nyimpulkeun sistem dina hiji kalimat, kuring bakal nyarios kitueta motor listrik anu leumpang jeung carburant non-polusi (dina operasi, henteu dina produksi). Gantina ngecas batré ku colokan sarta ku kituna listrik, urang eusian ku cairan. Ieu naha urang disebut sistem sél suluh (éta

ngumpulkeun

nu gawéna kalayan suluh éta

dihakan

et

ngiles tina tank

). Kanyataanna, hijina bédana jeung motor listrik nyaéta neundeun énergi, didieu dina cairan, lain formulir kimiawi.

Ku alatan éta, éta kudu dicatet yén batréna keur discharging, kawas litium atawa malah batré lead-asam (tingali Tumbu pikeun manggihan cara gawéna).

Peta prosés

Hidrogen = hibrid?

Ampir ... Mémang, aranjeunna sacara sistematis gaduh batré litium tambahan, mangpaat anu bakal kuring terangkeun di handap. Ku alatan éta, kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun beroperasi ngan dina hidrogén, ngan ngagunakeun batré konvensional, atawa malah duanana dina waktos anu sareng.

komponén

Tangki hidrogén

Urang boga tanki nu bisa nyimpen 5 nepi ka 10 kg hidrogén, nyaho yén unggal kilogram ngandung 33.3 kWh énergi (dibandingkeun jeung kandaraan listrik, nu boga 35 nepi ka 100 kWh). Tangki dirancang khusus sareng kuat pikeun tahan tekanan internal 350 dugi ka 700 bar.

sél suluh

Sél bahan bakar bakal nyayogikeun kakuatan kana motor listrik mobil, sapertos batré litium konvensional. Nanging, peryogi bahan bakar, nyaéta hidrogén tina tank. Dijieunna tina platinum anu mahal pisan, tapi dina vérsi anu paling modéren éta henteu aya.

Batré panyangga

Ieu henteu diperyogikeun, tapi éta standar pikeun kendaraan hidrogén. Mémang, éta ngagaduhan salaku batré cadangan, panguat kakuatan (tiasa dianggo paralel sareng sél suluh), tapi ogé sareng di luhur sadayana, éta fungsina pikeun mulangkeun énergi kinétik nalika deceleration sareng ngerem.

Éléktronik kakuatan

Teu didaptarkeun dina diagram luhur kuring, éléktronika kakuatan ngadalikeun, interrupts na rectifies (ngarobah antara arus AC jeung DC) rupa-rupa arus ngalir ngaliwatan rupa-rupa komponén mobil.

Ngeusian suluh

Operasi sél suluh: katalisis

Tujuanana nyaéta ékstrak éléktron (listrik) tina hidrogén pikeun dikirimkeun kana motor listrik. Ieu kabeh dilakukeun ngaliwatan réaksi éléktrokimia dikawasa nu misahkeun éléktron dina hiji sisi (nuju mesin) jeung proton di sisi séjén (dina sél suluh). Sakabeh pasamoan ends nepi di katoda, dimana réaksina ends: final "campuran" méré cai, nu ngompa kaluar tina sistem (knalpot).

Ieu diagram katalisis, nyaéta ékstraksi listrik tina hidrogén (éléktrolisis sabalikna).

Di dieu urang ningali fungsi sél suluh, nyaéta fenomena katalisis.

Hidrogen H2 (nyaéta dua atom hidrogén H dihijikeun: dihidrogén) mana ti kénca ka katuhu. Nalika ngadeukeutan anoda, éta leungiteun inti na (proton), anu bakal disedot (kusabab fenomena oksidasi). Éléktron lajeng bakal neruskeun jalan ka katuhu pikeun salajengna ngagunakeun motor listrik.

Kahareupna urang reassembling sagalana ku injecting O2 (oksigén tina hawa berkat compressor nu) di sisi katoda, nu sacara alami bakal ngidinan formasi molekul cai (anu bakal ngatalisan sakabeh elemen jadi hiji). molekul anu mangrupa kumpulan Hs jeung Os).

Ringkesan réaksi kimia / fisik

ANOD : dina anoda, atom hidrogén "dipotong" dina satengah (H2 = 2e- + 2H+). Inti (ion H +) turun ka arah katoda, sedengkeun éléktron (e-) neruskeun jalan alatan henteu mampuh ngaliwatan éléktrolit (spasi antara anoda jeung katoda).

KATODE: dina katoda urang ningali tibalik (ku cara béda) ion H + jeung e-éléktron. Mangka cukup pikeun ngawanohkeun atom oksigén ku kituna sakabeh elemen ieu hayang ngumpulkeun, nu lajeng ngakibatkeun kreasi molekul cai diwangun ku dua atom hidrogén jeung hiji atom oksigén. Atawa rumus: 2e- + 2H+ + O2 = H2O

Panén ?

Lamun urang nganggap ukur mobil sorangan, nyaéta efisiensi tank nepi ka tungtung roda (transformasi bahan / tulangan mékanis), kami didieu saeutik handap 50%. Mémang, batréna gaduh efisiensi sakitar 50%, sareng motor listrik - sakitar 90%. Kituna, urang mimitina boga 50% nyaring, lajeng 10%.

Upami urang nganggap efisiensi pembangkit listrik anu ngahasilkeun énergi, maka sateuacan produksi hidrogén atanapi bahkan distribusi listrik (dina kasus litium) urang gaduh 25% pikeun hidrogén sareng 70% pikeun listrik (kira-kira rata-rata, écés. ).

Baca leuwih seueur tentang Profitability Ieuh.

Bédana antara mobil hidrogén sareng mobil listrik batré litium?

Mobilna persis sarua, iwal ti "tank énergi" na. Ku alatan éta, ieu kandaraan listrik anu ngagunakeun motor rotor-stator (induksi, magnét permanén, atawa malah réaktif).

Upami batré litium ogé tiasa dianggo berkat réaksi kimia di jerona (réaksi anu sacara alami ngahasilkeun listrik: langkung tepatna, éléktron), teu aya anu kaluar tina éta, ngan ukur aya transformasi internal. Pikeun mulang ka kaayaan aslina (recharging), cukup pikeun ngalirkeun arus (nyambung ka sektor) jeung réaksi kimiawi bakal ngamimitian deui dina arah nu lalawanan. Masalahna nyaéta butuh waktos, bahkan sareng supercharger.

Pikeun mesin hidrogén, nyaéta motor listrik klasik anu digerakkeun ku sél suluh (ie hidrogén), batréna nganggo hidrogén nalika réaksi kimiawi. Hal ieu dikosongkeun ngaliwatan knalpot anu ngaluarkeun uap cai (hasil réaksi kimiawi).

Ku alatan éta, tina sudut pandang logis, urang bisa adaptasi sagala mobil listrik ka mobil hidrogén, éta cukup pikeun ngaganti batré litium jeung sél suluh. Janten, dina pamahaman anjeun, "mesin hidrogén" kedah dianggap utamina salaku motor listrik (tingali kumaha jalanna di dieu). Anjeunna kedah ngadeukeutan anjeunna, sanés kusabab anjeunna dieusi bahan bakar salaku éntitas.

Réaksi kimia dina dasar tablet ieu ngahasilkeun panasti listrik (naon urang kudu motor listrik) jeung cai.

Naha henteu dimana-mana?

Masalah téknis utama sareng hidrogén aya hubunganana sareng kaamanan neundeun. Nyatana, sapertos elpiji, bahan bakar ieu bahaya sabab janten kaduruk nalika kontak sareng hawa (sareng éta sanés waé). Jadi masalahna lain ngan ngeusian mobil ku suluh, tapi ogé ngabogaan tank cukup kuat pikeun tahan sagala kacilakaan. Tangtosna, biaya tambahan ogé sered ageung, sareng sigana éta kirang giat tibatan batré litium-ion, anu hargana turun pisan.

Tungtungna, jaringan produksi jeung distribusi di dunya pisan underdeveloped, sarta pamaréntah rék ngahasilkeun hidrogén ku éléktrolisis ngagunakeun sumber énérgi renewable (loba ahli nyebutkeun skéma utopia nu teu bisa direalisasikeun dina kanyataanana "ngadadak" urang).

Pamustunganana, aya kasempetan anu langkung saé yén listrik konvensional bakal janten solusi pilihan pikeun masa depan, tinimbang hidrogén, anu bakal dianggo pikeun sauntuyan aplikasi saluareun mobilitas individu.

Sadaya koméntar sareng réaksi

Dernier komentar dipasang:

Bernard (Tanggal: 2021, 09:23:14)

Halo,

Hatur nuhun pikeun ieu gagasan kuat tur metot. Kuring bakal ninggalkeun situs sareng kunang-kunang anyar dina uteuk kuring anu lami.

Pribadi, kuring heran, sajaba ti naon anu kuring terang ngeunaan kapal selam nuklir, teu aya anu parantos ngembangkeun mesin anu sampurna pikeun jalan. Ieu memang hiji Philips diumumkeun dina 1971 Brussel Motor Show, kalawan 200 hp. dina dua piston.

Philips mimiti operasi dina 1937-1938 sarta dilanjutkeun dina 1948.

Dina 1971, aranjeunna ngaku sababaraha ratus horsepower per piston. Saprak harita kuring teu bisa manggihan nanaon ... Tangtosna, Pertahanan Rusiah.

Kumaha upami mesin turbin gas?

Lantera anjeun tiasa nambihan cai kana pabrik pamikiran kuring.

Hatur nuhun pikeun pangaweruh anjeun sarta popularization.

Il J. 1 réaksi (s) kana koméntar ieu:

• Admin ADMINISTRATOR SITUS (2021-09-27 11:40:25): Ieu pisan senang maca, hatur nuhun.

  Kuring henteu weruh cukup ngeunaan jenis ieu mesin pikeun nangtoskeun, meureun kusabab biaya, ukuran, pangropéa hésé, efisiensi rata?

  Émut yén anjeun kedah gaduh solusi anu ngamungkinkeun anjeun panas gas, sareng ku kituna aplikasina dina mobil umum biasa berpotensi bahaya (sareng éta bakal konstan dina waktosna).

  Pondokna, kuring nyangka yén anjeun ngarepkeun jawaban anu langkung akurat sareng yakin ... Hampura.

(Pos anjeun bakal katingali dina koméntar saatos verifikasi)

Tulis komentar

Ngagunakeun rumus listrik E, anjeun bakal manggihan yén: