Alternatívne palivá vo svete
Trochu histórie o vodíkových autách
V roku 1807 Švajčiar François Isaac de Rivaz skonštruoval prvé štvorkolesové vozidlo so spaľovacím motorom na vodík.
1860: Etienne Lenoir, francúzsky inžinier, vyvinul „Hipomobile“, veľké dopravné vozidlo so spaľovacím motorom na vodík. V roku 1863 úspešne absolvoval skúšobnú plavbu z Paríža do Joinville-le-Pont.
1941: Počas obliehania Leningradu jednotkami nacistického režimu a kvôli nedostatku benzínu ruský vojak a mechanik Boris Šelišč úspešne prerobil 200 nákladných áut GAZ-AA na vodíkový plyn, ktorý podľa údajných informácií jazdil viac. hladšie ako predtým.
Elektrovan General Motors z roku 1966 je prvé známe auto na vodíkové palivové články.
Ropná kríza v 70. rokoch podnietila významný výskum vodíkových palivových článkov a na konci desaťročia mala väčšina výrobcov automobilov modely FCV.
čo je vodík?
Vodík je najjednoduchší chemický prvok (pozostávajúci iba z jedného protónu a jedného elektrónu) a najrozšírenejší vo vesmíre a tiež sa objavuje spolu s ďalšími prvkami tvoriacimi širokú škálu chemických zlúčenín, ako je voda (H2O) a väčšina organických zlúčenín.
Pri izbovej teplote je to bezfarebný plyn bez zápachu a chuti. Je to najľahší prvok, ktorý existuje, je približne 14-krát menej ťažký ako vzduch. Jeho molekula pozostáva z dvoch atómov vodíka (H2) spojených kovalentnou väzbou.
Odkiaľ pochádza vodík?
Čistý vodík sa v prírode prirodzene nevyskytuje, pretože sa vždy nachádza ako súčasť iných zložiek, takže ho treba extrahovať z iných surovín
ŠEDÝ VODÍK
Parným reformovaním je možné získať vodík zo zemného plynu, pričom vzniká H2 a CO2
MODRÝ VODÍK
Modrý vodík sa vyrába rovnakým spôsobom ako šedý vodík, s tým rozdielom, že v tomto prípade sa CO2 zbiera a skladuje. Tento uložený CO2 môže byť spracovaný parou za vzniku H2Co3, soli, ktorá je ľahko skladovateľná a používa sa aj na výrobu syntetických palív.
ZELENÝ VODÍK
Vyrába sa elektrolýzou vody. Elektrina z obnoviteľných zdrojov sa používa na rozklad molekuly vody a výrobu vodíka a kyslíka. Na rozdiel od iných foriem vodíka zelený vodík neprodukuje Co2. Neznečisťuje. Viac informácií o zelenom vodíku nájdete na glpautogas.info
Ako fungujú vodíkové autá?
Podobne ako plne elektrické vozidlá, aj elektrické vozidlá s palivovými článkami (FCEV) využívajú elektrickú energiu na poháňanie elektromotora. Na rozdiel od iných elektrických vozidiel vyrábajú FCEV elektrinu pomocou vodíkového palivového článku namiesto čerpania elektriny z jednej batérie.
V týchto autách je vodík vedený do palivového článku, kde sa vyrába elektrina. Tá je uložená v batérii. Keď nie je potrebné veľa energie, elektrina prenášaná na kolesá pochádza výlučne z batérie, zatiaľ čo ak je potrebné viac energie, využije sa aj energia potrebná z palivového článku.
Vodíkové automobilové komponenty
PALIVOVÝ ČLÁNOK
Palivové články vykonávajú fúziu H2 s O2, ktorých reakciou vzniká elektrina. Palivové články majú prevádzkovú teplotu okolo 80ºC, prevádzkový tlak medzi 1 a 3 bary. Energetická účinnosť palivových článkov je okolo 50 %, aj keď výskum vytvára nové modely, ktoré túto účinnosť zlepšujú.
NÁDRŽ H2
Vzhľadom na vysoké tlaky, pri ktorých sa vodík skladuje, je nádrž základným prvkom vozidla. V súčasnosti sú nádrže na skladovanie vodíka vyrábané z materiálov najnovšej generácie, stále valcové a duté.
Tieto nádrže pre vozidlá skladujú vodík pri tlaku 350 až 700 barov. Pri tlaku 700 bar je možné uskladniť 5 kg H2 v 160 litroch objemu.
Nový výskum však poukazuje na inú formu skladovania. Tieto nové kontajnery by skladovali vodík prepletený s časticami rovnakého materiálu, čo by uprednostňovalo väčšiu skladovaciu kapacitu pri nižších tlakoch, ako sú technológie známe v angličtine ako „Interstitial Hydride“, ktoré by mohli skladovať 5 kg vodíka pri 100 baroch, skladovanie od 20 až 80 kilogramov vodíka pri 700 baroch.
PRIPOJENIE NA PLNENIE
Existujú tri štandardizované typy v závislosti od tlaku použitia:
TK25
Používa sa pre tlaky 350 barov, pre autobusy a nákladné autá a má dátové pripojenieTK16
Bol bežný na čerpacích staniciach vozidiel s tlakom 700 barov, ale štandardne sa u súkromných vozidiel nahrádza TK17.TK17
Je to plniaci systém, ktorý sa stáva štandardom pre vozidlá, ktoré jazdia na vodík pri tlaku 700 barov