Alternativna goriva u svijetu
Malo povijesti o automobilima na vodik
1807. Švicarac François Isaac de Rivaz dizajnirao je prvo vozilo na četiri kotača s motorom s unutarnjim izgaranjem na vodik
1860.: Etienne Lenoir, francuski inženjer, razvio je "Hipomobile", veliko transportno vozilo s motorom s izgaranjem na bazi vodika. Uspješno je otišao iz Pariza u Joinville-le-Pont na probno putovanje 1863.
1941.: Tijekom opsade Lenjingrada od strane trupa nacističkog režima, a zbog nestašice benzina, ruski vojnik i mehaničar Boris Shelishch uspješno je preinačio 200 kamiona GAZ-AA za pogon vodikovim plinom koji je, navodno, radio više glatko nego prije.
General Motors Electrovan iz 1966. prvi je poznati automobil na vodikove gorive ćelije.
Naftna kriza 1970-ih potaknula je značajna istraživanja vodikovih gorivih ćelija, a do kraja desetljeća većina proizvođača automobila imala je FCV modele.
Što je vodik?
Vodik je najjednostavniji kemijski element (koji se sastoji od samo jednog protona i jednog elektrona) i najzastupljeniji je u svemiru, a pojavljuje se zajedno s drugim elementima tvoreći široku paletu kemijskih spojeva, poput vode (H2O) i većine organskih spojeva.
To je plin bez boje, mirisa i okusa na sobnoj temperaturi. To je najlakši element koji postoji, približno je 14 puta lakši od zraka. Njegova se molekula sastoji od dva atoma vodika (H2) spojena kovalentnom vezom.
Odakle dolazi vodik?
Čisti vodik se ne nalazi prirodno u prirodi, budući da se uvijek nalazi u sastavu drugih komponenti, pa se mora ekstrahirati iz drugih sirovina
SIVI VODIK
Kroz parni reforming, vodik se može dobiti iz prirodnog plina, proizvodeći H2 i CO2
PLAVI VODIK
Plavi vodik se proizvodi na isti način kao i sivi vodik, s tom razlikom što se u ovom slučaju skuplja i skladišti CO2. Ovaj pohranjeni CO2 može se obraditi parom kako bi se dobio H2Co3, sol koja se lako skladišti, a također se koristi za proizvodnju sintetičkih goriva.
ZELENI VODIK
Proizvodi se elektrolizom vode. Električna energija, iz obnovljivih izvora, koristi se za razgradnju molekule vode i proizvodnju vodika i kisika. Za razliku od drugih oblika vodika, zeleni vodik ne proizvodi CO2. Ne zagađuje. Pogledajte više informacija o zelenom vodiku na glpautogas.info
Kako rade automobili na vodik?
Kao i potpuno električna vozila, električna vozila s gorivnim ćelijama (FCEV) koriste električnu energiju za pogon elektromotora. Za razliku od drugih električnih vozila, FCEV proizvodi električnu energiju koristeći vodikove gorive ćelije umjesto da crpe struju iz jedne baterije.
U ovim automobilima vodik se vodi do gorive ćelije gdje se proizvodi električna energija. Ovo je pohranjeno u bateriji. Kada nije potrebno puno energije, električna energija koja se prenosi na kotače dolazi isključivo iz baterije, dok ako je potrebno više energije, koristit će se i ona potrebna iz gorive ćelije.
Dijelovi automobila na vodik
GORIVNE ĆELIJE
Gorivne ćelije vrše fuziju H2 s O2 čijom reakcijom nastaje električna energija. Gorivne ćelije imaju radnu temperaturu od oko 80ºC, radni tlak između 1 i 3 bara. Energetska učinkovitost gorivih ćelija je oko 50% iako istraživanja provode nove modele koji poboljšavaju tu učinkovitost.
H2 SPREMNIK
Zbog visokog tlaka pri kojem se skladišti vodik, spremnik je bitan element vozila. Trenutačno se spremnici za pohranu vodika proizvode od materijala najnovije generacije, još uvijek su cilindrični i šuplji.
Ovi spremnici za vozila skladište vodik na 350 do 700 bara. Pri 700 bara, 5 kg H2 može se pohraniti u 160 litara volumena.
Međutim, nova istraživanja ukazuju na drugačiji oblik skladištenja. Ovi bi novi spremnici pohranili vodik isprepleten s česticama istog materijala, favorizirajući veći kapacitet pohrane pri nižim tlakovima, poput tehnologije poznate na engleskom kao "Intersticial Hydride" koja bi mogla pohraniti 5 kg vodika na 100 bara, pohranjujući od 20 do 80 kilograma vodika na 700 bara.
SKLOP ZA PUNJENJE
Postoje tri standardizirane vrste ovisno o pritisku uporabe:
TK25
Koristi se za tlakove od 350 bara, za autobuse i kamione, te ima podatkovnu vezuTK16
Bilo je uobičajeno u postrojenjima za punjenje vozila s tlakom od 700 bara, ali zamijenjeno je TK17 kao standardom za privatna vozilaTK17
To je sustav punjenja koji postaje standard za vozila koja rade na vodik pri 700 bara