Alternativní paliva ve světě
Trocha historie vodíkových automobilů
V roce 1807 navrhl Švýcar François Isaac de Rivaz první čtyřkolové vozidlo se spalovacím motorem na vodík.
1860: Francouzský inženýr Etienne Lenoir vyvinul "Hippomobil", velké dopravní vozidlo se spalovacím motorem na vodík. V roce 1863 úspěšně absolvoval zkušební jízdu z Paříže do Joinville-le-Pont.
1941: Během obléhání Leningradu vojsky nacistického režimu a kvůli nedostatku benzinu ruský voják a mechanik Boris Šelišč úspěšně přestavěl 200 nákladních automobilů GAZ-AA na pohon vodíkovým plynem, který údajně jezdil plynuleji než předtím.
Vůz General Motors Electrovan z roku 1966 je prvním zaznamenaným vozem s vodíkovými palivovými články.
Ropná krize v 70. letech podnítila rozsáhlý výzkum vodíkových palivových článků a do konce desetiletí měla většina výrobců automobilů modely FCV.
Co je to vodík?
Vodík je nejjednodušší (skládá se pouze z jednoho protonu a jednoho elektronu) a nejrozšířenější chemický prvek ve vesmíru, který se navíc váže s dalšími prvky a vytváří celou řadu chemických sloučenin, jako je voda (H2O) a většina organických sloučenin.
Při pokojové teplotě je to plyn bez barvy, zápachu a chuti. Je to nejlehčí existující prvek, přibližně 14krát lehčí než vzduch. Jeho molekula se skládá ze dvou atomů vodíku (H2) spojených kovalentní vazbou.
Odkud se vodík bere?
Čistý vodík se v přírodě přirozeně nevyskytuje, protože se vždy nachází jako součást jiných složek, takže musí být získáván z jiných surovin.
ŠEDÝ HYDROGEN
Parním reformingem lze získat vodík ze zemního plynu, přičemž vzniká H2 a CO2.
MODRÝ HYDROGEN
Stejným způsobem jako šedý vodík se vyrábí i modrý vodík s tím rozdílem, že v tomto případě se CO2 shromažďuje a ukládá. Tento uložený CO2 lze zpracovat pomocí páry na H2Co3, sůl, která se snadno skladuje a používá se také pro výrobu syntetických paliv.
ZELENÝ HYDROGEN
Vyrábí se elektrolýzou vody. Elektřina z obnovitelných zdrojů se používá k rozkladu molekuly vody za vzniku vodíku a kyslíku. Na rozdíl od jiných forem vodíku neprodukuje zelený vodík CO2. Neznečišťuje životní prostředí. Více informací o zeleném vodíku najdete na glpautogas.info.
Jak fungují vodíková auta?
Elektromobily s palivovými články (FCEV) využívají stejně jako plně elektrická vozidla elektrickou energii k pohonu elektromotoru. Na rozdíl od jiných elektromobilů vyrábějí vozidla FCEV elektřinu pomocí palivového článku poháněného vodíkem, nikoliv z jedné baterie.
V těchto automobilech se vodík přivádí do palivového článku, kde se vyrábí elektřina. Ta se ukládá do baterie. Pokud není potřeba mnoho energie, elektřina přenášená na kola pochází výhradně z baterie, zatímco v případě potřeby většího množství energie se využívá i energie z palivového článku.
Vodíkové automobilové komponenty
PALIVOVÁ BUŇKA
V palivových článcích dochází ke slučování H2 s O2, přičemž reakcí vzniká elektřina. Provozní teplota palivových článků se pohybuje kolem 80 °C a provozní tlak mezi 1 a 3 bary. Energetická účinnost palivových článků se pohybuje kolem 50 %, i když výzkum vede k novým modelům, které tuto účinnost zvyšují.
H2 DEPOSIT
Vzhledem k vysokým tlakům, při nichž je vodík skladován, je nádrž nezbytným prvkem vozidla. Nádrže na skladování vodíku se dnes vyrábějí z nejmodernějších materiálů, které mají stále válcový tvar a jsou duté.
Tyto nádrže pro vozidla uchovávají vodík pod tlakem 350 až 700 barů. Při tlaku 700 barů lze do 160 litrů objemu uložit 5 kg H2.
Nový výzkum však ukazuje na jinou formu ukládání. Tyto nové zásobníky by uchovávaly vodík propletený s částicemi téhož materiálu, což by umožňovalo větší skladovací kapacitu při nižších tlacích, jako například takzvané "intersticiální hydridové" technologie, které by mohly uchovávat 5 kg vodíku při tlaku 100 barů a dosahovat až 20 až 80 kg vodíku při tlaku 700 barů.
PŘIPOJENÍ NÁPLNĚ
Existují tři standardizované typy v závislosti na tlaku při použití:
TK25
Používá se pro tlaky 350bar, pro autobusy a nákladní automobily a má datové připojení.TK16
Dříve se běžně používal v zařízeních pro doplňování paliva do vozidel s tlakem 700 barů, ale nyní je standardně nahrazován TK17 pro soukromá vozidla.TK17
Jedná se o plnicí systém, který se stává standardem pro vozidla na vodík s tlakem 700 barů.