Vaihtoehtoiset polttoaineet maailmassa
Hieman historiaa vetyautoista
Sveitsiläinen François Isaac de Rivaz suunnitteli vuonna 1807 ensimmäisen polttomoottorilla varustetun nelipyöräisen ajoneuvon, joka käytti vetyä.
1860: Ranskalainen insinööri Etienne Lenoir kehitti "Hipomobilen", suuren kuljetusajoneuvon, jossa on vetypohjainen polttomoottori. Hän meni menestyksekkäästi Pariisista Joinville-le-Pontiin koematkalla vuonna 1863.
1941: Natsihallinnon joukkojen piirittämän Leningradin aikana ja bensiinin puutteen vuoksi venäläinen sotilas ja mekaanikko Boris Shelishch muutti onnistuneesti 200 GAZ-AA-kuorma-autoa toimimaan vetykaasulla, joiden kerrotaan käyttäneen enemmän. sujuvammin kuin ennen.
Vuoden 1966 General Motors Electrovan on ensimmäinen tunnettu vetypolttokennoauto.
1970-luvun öljykriisi herätti merkittävää tutkimusta vetypolttokennoista, ja vuosikymmenen lopussa useimmilla autonvalmistajilla oli FCV-malleja.
Mikä on vety?
Vety on yksinkertaisin kemiallinen alkuaine (koostuu vain yhdestä protonista ja yhdestä elektronista) ja runsain universumissa ja esiintyy myös yhdessä muiden alkuaineiden kanssa muodostaen monenlaisia kemiallisia yhdisteitä, kuten vettä (H2O) ja useimpia orgaanisia yhdisteitä.
Se on väritön, hajuton ja mauton kaasu huoneenlämpötilassa. Se on kevyin olemassa oleva elementti, joka on noin 14 kertaa vähemmän painava kuin ilma. Sen molekyyli koostuu kahdesta vetyatomista (H2), jotka on liitetty yhteen kovalenttisella sidoksella.
Mistä vety tulee?
Puhdasta vetyä ei esiinny luonnossa luonnossa, koska sitä löytyy aina osana muita komponentteja, joten se on uutettava muista raaka-aineista
HARMAA VETY
Höyryreformoinnilla vetyä voidaan saada maakaasusta, jolloin syntyy H2:ta ja CO2:ta
SININEN VETY
Sinistä vetyä tuotetaan samalla tavalla kuin harmaata vetyä, sillä erolla, että tässä tapauksessa CO2 kerätään ja varastoidaan. Tämä varastoitu CO2 voidaan höyrykäsitellä H2Co3:ksi, helposti varastoitavaksi suolaksi, jota käytetään myös synteettisten polttoaineiden valmistukseen.
VIHREÄ VETY
Sitä tuotetaan veden elektrolyysillä. Uusiutuvista lähteistä tuotettua sähköä käytetään vesimolekyylin hajottamiseen ja vedyn ja hapen tuottamiseen. Toisin kuin muut vedyn muodot, vihreä vety ei tuota hiilidioksidia. Se ei saastuta. Katso lisätietoja vihreästä vedystä osoitteessa glpautogas.info
Miten vetyautot toimivat?
Täyssähköisten ajoneuvojen tapaan polttokennosähköajoneuvot (FCEV) käyttävät sähköä sähkömoottorin tehostamiseen. Toisin kuin muut sähköajoneuvot, FCEV-autot tuottavat sähköä vetypolttokennolla sen sijaan, että ne ottaisivat sähköä yhdestä akusta.
Näissä autoissa vety johdetaan polttokennoon, jossa tuotetaan sähköä. Tämä on tallennettu akkuun. Kun energiaa ei tarvita paljoa, pyörille välittyvä sähkö tulee yksinomaan akusta, kun taas tarvitaan enemmän energiaa, käytetään myös polttokennosta tarvittava sähkö.
Vetyauton komponentit
POLTTOKENO
Polttokennot suorittavat H2:n fuusion O2:n kanssa, jonka reaktio tuottaa sähköä. Polttokennojen käyttölämpötila on noin 80 ºC ja käyttöpaine 1-3 baaria. Polttokennojen energiatehokkuus on noin 50 %, vaikka tutkimusten mukaan uudet mallit parantavat tätä tehokkuutta.
H2-TANKKI
Vetyä varastoivien korkeiden paineiden vuoksi säiliö on olennainen osa ajoneuvoa. Tällä hetkellä vedyn varastointisäiliöt valmistetaan uusimman sukupolven materiaaleista, jotka ovat edelleen lieriömäisiä ja onttoja.
Nämä ajoneuvojen säiliöt varastoivat vetyä 350–700 baarin paineessa. 700 barin paineessa 5 kg H2:ta voidaan säilyttää 160 litrassa.
Uusi tutkimus viittaa kuitenkin erilaiseen säilytysmuotoon. Nämä uudet säiliöt säilyttäisivät vedyn kietoutuneena saman materiaalin hiukkasten kanssa, mikä suosii suurempaa varastointikapasiteettia alhaisemmissa paineissa, kuten englannin kielellä nimellä "Interstitial Hydride" tunnetut tekniikat, jotka pystyisivät varastoimaan 5 kg vetyä 100 baarin paineessa. 20 - 80 kilogrammaa vetyä 700 baarissa.
KYTKENTÄ TÄYTTÄMISEEN
Standardoituja tyyppejä on kolme käyttöpaineesta riippuen:
TK25
Käytetään 350 barin paineisiin linja-autoissa ja kuorma-autoissa, ja siinä on datayhteysTK16
Se oli yleinen ajoneuvojen tankkaustiloissa 700 baarin paineella, mutta se korvataan TK17:llä vakiona yksityisissä ajoneuvoissaTK17
Tästä täyttöjärjestelmästä on tulossa standardi ajoneuvoissa, jotka toimivat vedyllä 700 baarissa