Горивните ќелии во патничките автомобили веќе се профитабилни?

До неодамна, технологијата на горивни ќелии беше достапна само за некомерцијални апликации. Се користеше, на пример, при летови во вселената, а огромниот трошок за производство на 1 kW енергија практично ја исклучуваше неговата употреба во поголем обем. Сепак, пронајдокот, дизајниран од Вилијам Гроув, на крајот најде широка примена. Прочитајте за водородните ќелии и видете дали можете да си дозволите автомобил со толкава моќност!

Што е горивни ќелии?

Тоа е збир од две електроди (негативна анода и позитивна катода) одделени со полимерна мембрана. Ќелиите мора да генерираат електрична енергија од горивото што им се доставува. Важно е да се напомене дека, за разлика од традиционалните батериски ќелии, тие не треба однапред да се снабдуваат со електрична енергија, а самата горивна ќелија не бара полнење. Поентата е да се снабди со гориво, кое во уредите за кои се дискутира се состои од водород и кислород.

Горивни ќелии - Дизајн на системот

Возилата со горивни ќелии бараат резервоари за водород. Токму од нив овој елемент влегува во електродите, каде што се генерира електрична енергија. Системот обично е опремен и со централна единица со конвертор. Ја претвора директната струја во наизменична струја, која може да се користи за напојување на електричен мотор. Тој е срцето на автомобилот, црпејќи ја својата моќ од сегашните единици.

Горивни ќелии и принцип на работа

За горивни ќелии да генерираат електрична енергија, потребна е хемиска реакција. За да го направите ова, молекули на водород и кислород од атмосферата се доставуваат до електродите. Водородот што се испушта на анодата е причина за создавање на електрони и протони. Кислородот од атмосферата влегува во катодата и реагира со електроните. Полупропустливата полимерна мембрана испорачува позитивни водородни протони до катодата. Таму тие се комбинираат со анјони на оксиди, што резултира со формирање на вода. Од друга страна, електроните присутни на анодата минуваат низ електричното коло за да произведат електрична енергија.

Горивни ќелии - апликација

Надвор од автомобилската индустрија, горивни ќелии има многу апликации. Може да се користи како извор на електрична енергија на места без слободен пристап до електричната мрежа. Покрај тоа, ќелиите од овој тип работат добро во подморници или вселенски станици каде што нема пристап до атмосферскиот воздух. Покрај тоа, горивните ќелии ги напојуваат мобилните роботи, домашните апарати и системите за итни напојувања.

Горивни ќелии - предности и недостатоци на технологијата

Кои се предностите на горивни ќелии? Обезбедува чиста енергија без негативно влијание врз животната средина. Реакцијата произведува струја и вода (обично во форма на пареа). Покрај тоа, во итни ситуации, на пример, за време на експлозија или отворање на резервоар, водородот, поради неговата мала маса, излегува вертикално и гори во тесна огнена колона. Горивните ќелии се издвојуваат и во однос на ефикасноста бидејќи постигнуваат резултати во опсег од 40-60%. Ова е ниво недостижно за коморите за согорување и да запомниме дека овие параметри сè уште може да се подобрат.

Водородниот елемент и неговите недостатоци

Сега неколку зборови за недостатоците на ова решение. Водородот е најзастапениот елемент на Земјата, но многу лесно формира соединенија со другите елементи. Не е лесно да се добие во чиста форма и бара посебен технолошки процес. А овој (барем засега) е многу скап. Кога станува збор за водородна горивни ќелии, цената, за жал, не е охрабрувачка. Можете да возите 1 километар дури и 5-6 пати повеќе отколку во случај на електромотор. Вториот проблем е немањето инфраструктура за полнење гориво со водород.

Возила со горивни ќелии - примери

Кога сме кај автомобилите, еве неколку модели кои успешно работат со горивни ќелии. Едно од најпопуларните возила со горивни ќелии е Toyota Mirai. Ова е машина со резервоари со капацитет од повеќе од 140 литри. Опремен е со дополнителни батерии за складирање на енергија при лежерно возење. Производителот тврди дека овој модел на Тојота може да помине 700 километри на една бензинска пумпа. Mirai има моќност од 182 КС.

Други возила со горивни ќелии потребни за производство на електрична енергија вклучуваат:

• Lexus LF-FC;
• Honda FCX Clarity;
• Nissan X-Trail FCV (возило со горивни ќелии);
• Toyota FCHV (хибридно возило со горивни ќелии);
• горивни ќелии Hyundai ix35;
• Електричен автобус со горивни ќелии Ursus City Smile.

Дали водородната ќелија има шанса да се докаже во автомобилската индустрија? Технологијата за производство на електрична енергија од горивни ќелии не е нова. Сепак, тешко е да се популаризира меѓу патничките автомобили без евтин технолошки процес за добивање чист водород. Дури и ако возилата со горивни ќелии се продаваат на пошироката јавност, тие сепак може да заостанат во однос на економичноста за просечниот возач. Затоа, традиционалните електрични возила сè уште се чини дека се најинтересната опција.