Альтернативные виды топлива в мире
Немного истории о водородных автомобилях
В 1807 году швейцарец Франсуа Исаак де Риваз сконструировал первое четырехколесное транспортное средство с двигателем внутреннего сгорания, работавшим на водороде.
1860: Этьен Ленуар, французский инженер, разработал «Гипомобиль», большое транспортное средство с водородным двигателем внутреннего сгорания. Он успешно прошел из Парижа в Жуанвиль-ле-Пон в пробное плавание в 1863 году.
1941: Во время осады Ленинграда войсками нацистского режима и из-за нехватки бензина русский солдат и механик Борис Шелищ успешно переоборудовал 200 грузовиков ГАЗ-АА для работы на водородном газе, который, по сообщениям, работал более плавно, чем раньше.
Электровэн General Motors 1966 года — первый известный автомобиль на водородных топливных элементах.
Нефтяной кризис 1970-х годов вызвал серьезные исследования в области водородных топливных элементов, и к концу десятилетия у большинства автопроизводителей появились модели FCV.
Что такое водород?
Водород является простейшим химическим элементом (состоящим только из одного протона и одного электрона) и наиболее распространенным во Вселенной, а также встречается вместе с другими элементами, образуя широкий спектр химических соединений, таких как вода (H2O) и большинство органических соединений.
Это бесцветный газ без запаха и вкуса при комнатной температуре. Это самый легкий из существующих элементов, он примерно в 14 раз легче воздуха. Его молекула состоит из двух атомов водорода (H2), соединенных ковалентной связью.
Откуда берется водород?
Чистый водород не встречается в природе в природе, так как он всегда находится в составе других компонентов, поэтому его необходимо извлекать из другого сырья.
СЕРЫЙ ВОДОРОД
Путем парового риформинга водород можно получить из природного газа с образованием H2 и CO2.
СИНИЙ ВОДОРОД
Синий водород производится так же, как и серый водород, с той разницей, что в этом случае СО2 собирается и хранится. Этот хранящийся CO2 может быть обработан паром для образования H2Co3, соли, которую легко хранить и которая также используется для производства синтетического топлива.
ЗЕЛЕНЫЙ ВОДОРОД
Его получают электролизом воды. Электричество из возобновляемых источников используется для расщепления молекулы воды и получения водорода и кислорода. В отличие от других форм водорода, зеленый водород не производит Co2. Не загрязняет. Дополнительную информацию о зеленом водороде см. на сайте glpautogas.info.
Как работают водородные автомобили?
Как и полностью электрические автомобили, электромобили на топливных элементах (FCEV) используют электричество для питания электродвигателя. В отличие от других электромобилей, FCEV вырабатывают электроэнергию, используя водородный топливный элемент, а не от одной батареи.
В этих автомобилях водород направляется в топливный элемент, где вырабатывается электричество. Это сохраняется в аккумуляторе. Когда требуется немного энергии, электричество, передаваемое на колеса, поступает исключительно от аккумулятора, а если требуется больше энергии, также будет использоваться энергия, необходимая от топливного элемента.
Компоненты водородного автомобиля
ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
Топливные элементы осуществляют синтез H2 с O2, реакция которого производит электричество. Топливные элементы имеют рабочую температуру около 80ºC и рабочее давление от 1 до 3 бар. Энергоэффективность топливных элементов составляет около 50%, хотя исследования позволяют улучшить эту эффективность в новых моделях.
РЕЗЕРВУАР H2
Из-за высокого давления, при котором хранится водород, бак является важным элементом транспортного средства. В настоящее время резервуары для хранения водорода изготавливаются из материалов последнего поколения, по-прежнему цилиндрических и полых.
Эти резервуары для транспортных средств хранят водород при давлении от 350 до 700 бар. При давлении 700 бар 5 кг H2 можно хранить в объеме 160 литров.
Однако новое исследование указывает на другую форму хранения. Эти новые контейнеры будут хранить водород, переплетенный с частицами того же материала, способствуя большей емкости хранения при более низких давлениях, таких как технологии, называемые «Interstitial Hydride» на английском языке, которые могут хранить 5 кг водорода при 100 бар, храня от От 20 до 80 кг водорода при 700 бар.
СОЕДИНЕНИЕ ДЛЯ НАПОЛНЕНИЯ
Существует три стандартизированных типа в зависимости от давления использования:
TK25
Он используется для давления 350 бар, для автобусов и грузовиков и имеет подключение для передачи данныхTK16
Обычно использовался на автозаправочных станциях с давлением 700 бар, но заменяется на ТК17 в качестве стандарта для личного автотранспорта.TK17
Именно система заправки становится стандартом для автомобилей, работающих на водороде под давлением 700 бар.