世界の代替燃料
水素自動車に関するちょっとした歴史
1807 年、スイスのフランソワ アイザック ド リバスは、水素で動く内燃エンジンを搭載した最初の四輪自動車を設計しました。
1860年:フランス人技術者エティエンヌ・ルノワールが、水素ベースの燃焼エンジンを搭載した大型輸送車両「ハイポモービル」を開発。 彼は 1863 年にパリからジョアンヴィル ル ポンまでの試験航海に成功しました。
1941: ナチス政権軍によるレニングラード包囲中、ガソリン不足のため、ロシアの兵士で整備士のボリス・シェリシュは、200 台の GAZ-AA トラックを水素ガスで走行できるように改造することに成功した。以前よりスムーズに。
1966 年のゼネラル モーターズのエレクトロバンは、知られている最初の水素燃料電池車です。
1970 年代の石油危機は、水素燃料電池に関する大規模な研究を引き起こし、10 年代の終わりまでにほとんどの自動車メーカーが FCV モデルを開発しました。
水素とは何ですか?
水素は最も単純な化学元素 (陽子 1 つと電子 1 つだけで構成される) であり、宇宙に最も豊富にあり、また、水 (H2O) やほとんどの有機化合物など、さまざまな化合物を形成する他の元素と一緒に現れます。
室温では無色、無臭、無味の気体です。 これは存在する元素の中で最も軽く、空気の約 14 分の 1 の軽さです。 その分子は、共有結合で結合した 2 つの水素原子 (H2) で構成されています。
水素はどこから来るのでしょうか?
純粋な水素は自然界には存在せず、常に他の成分の一部として存在するため、他の原料から抽出する必要があります。
灰色の水素
水蒸気改質により、天然ガスから水素を得ることができ、H2 と CO2 が生成されます。
ブルー水素
青色の水素は灰色の水素と同じ方法で生成されますが、この場合は CO2 が収集および貯蔵される点が異なります。 この貯蔵された CO2 は蒸気処理されて、容易に貯蔵可能な塩である H2Co3 を形成することができ、合成燃料の製造にも使用されます。
グリーン水素
水の電気分解によって生成されます。 再生可能資源からの電気は、水分子を分解して水素と酸素を生成するために使用されます。 他の形態の水素とは異なり、グリーン水素は Co2 を生成しません。 汚れません。 グリーン水素の詳細については、gpautogas.info をご覧ください。
水素自動車はどのように機能するのでしょうか?
完全電気自動車と同様、燃料電池電気自動車 (FCEV) は電気を使用して電気モーターに電力を供給します。 他の電気自動車とは異なり、FCEV は単一のバッテリーから電力を引き出すのではなく、水素燃料電池を使用して電力を生成します。
これらの自動車では、水素が燃料電池に導かれ、そこで電気が生成されます。 これはバッテリーに蓄えられます。 多くのエネルギーが必要でない場合、車輪に送られる電力はバッテリーのみから供給されますが、より多くのエネルギーが必要な場合は、燃料電池からの電力も使用されます。
水素自動車部品
燃料電池
燃料電池は H2 と O2 の融合を実行し、その反応により電気が生成されます。 燃料電池の動作温度は約 80°C、動作圧力は 1 ~ 3 bar です。 燃料電池のエネルギー効率は約 50% ですが、この効率を向上させる新しいモデルの研究が進められています。
H2 タンク
水素は高圧で貯蔵されるため、タンクは車両の重要な要素です。 現在、水素を貯蔵するタンクは最新世代の材料で製造されており、依然として円筒形で中空です。
これらの車両用タンクは、350 ~ 700 bar で水素を貯蔵します。 700 bar では、160 リットルの容積に 5 kg の H2 を貯蔵できます。
ただし、新しい研究では、ストレージの形式が異なることが指摘されています。 これらの新しい容器は、同じ材料の粒子と絡み合った水素を貯蔵するもので、英語で「Interstitial Hydride」と呼ばれる技術など、低圧での貯蔵容量が大きくなり、100バールで5kgの水素を貯蔵できる。 700 バールで 20 ~ 80 キログラムの水素。
充填用の接続
使用圧力に応じて3種類が標準化されています。
TK25
バスやトラックの 350bar 圧力に使用され、データ接続が備わっています。TK16
車両の給油施設では 700 bar の圧力が一般的でしたが、自家用車の標準として TK17 に置き換えられています。TK17
これは、700 バールの水素で走行する車両の標準になりつつある充填システムです。