Alternativna goriva v svetu
Malo zgodovine avtomobilov na vodik
Leta 1807 je Švicar François Isaac de Rivaz zasnoval prvo štirikolesno vozilo z motorjem z notranjim zgorevanjem, ki je deloval na vodik
1860: Etienne Lenoir, francoski inženir, je razvil "Hipomobile", veliko transportno vozilo z motorjem z notranjim izgorevanjem na osnovi vodika. Leta 1863 je uspešno odšel iz Pariza v Joinville-le-Pont na poskusno potovanje.
1941: Med obleganjem Leningrada s strani enot nacističnega režima in zaradi pomanjkanja bencina je ruski vojak in mehanik Boris Shelishch uspešno predelal 200 tovornjakov GAZ-AA za pogon na vodikov plin, ki naj bi po navedbah deloval več gladko kot prej.
General Motors Electrovan iz leta 1966 je prvi znani avtomobil na vodikove gorivne celice.
Naftna kriza v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je sprožila pomembne raziskave vodikovih gorivnih celic in do konca desetletja je imela večina proizvajalcev avtomobilov modele FCV.
Kaj je vodik?
Vodik je najpreprostejši kemični element (sestavljen je samo iz enega protona in enega elektrona) in ga je največ v vesolju ter se pojavlja tudi skupaj z drugimi elementi, ki tvorijo široko paleto kemičnih spojin, kot je voda (H2O) in večina organskih spojin.
Pri sobni temperaturi je plin brez barve, vonja in okusa. Je najlažji element, ki obstaja, saj je približno 14-krat lažji od zraka. Njegova molekula je sestavljena iz dveh vodikovih atomov (H2), povezanih s kovalentno vezjo.
Od kod prihaja vodik?
Čistega vodika v naravi ni v naravi, saj ga vedno najdemo kot del drugih sestavin, zato ga je treba pridobiti iz drugih surovin
SIVI VODIK
S parnim reformiranjem je mogoče iz zemeljskega plina pridobiti vodik, pri čemer nastaneta H2 in CO2
MODRI VODIK
Modri vodik se proizvaja na enak način kot sivi vodik, s to razliko, da se v tem primeru zbira in skladišči CO2. Ta shranjeni CO2 je mogoče obdelati s paro, da nastane H2Co3, sol, ki jo je enostavno shraniti in se uporablja tudi za proizvodnjo sintetičnih goriv.
ZELENI VODIK
Proizvaja se z elektrolizo vode. Električna energija iz obnovljivih virov se uporablja za razgradnjo molekule vode in proizvodnjo vodika in kisika. Za razliko od drugih oblik vodika zeleni vodik ne proizvaja CO2. Ne onesnažuje. Oglejte si več informacij o zelenem vodiku na glpautogas.info
Kako delujejo avtomobili na vodik?
Tako kot povsem električna vozila tudi električna vozila na gorivne celice (FCEV) uporabljajo elektriko za pogon električnega motorja. V nasprotju z drugimi električnimi vozili FCEV proizvajajo elektriko z uporabo vodikove gorivne celice, namesto da črpajo elektriko iz ene baterije.
V teh avtomobilih se vodik vodi do gorivne celice, kjer se proizvaja elektrika. To je shranjeno v bateriji. Kadar ni potrebno veliko energije, elektrika, ki se prenaša na kolesa, prihaja izključno iz baterije, če pa je potrebna več energije, se porabi tudi tista, ki jo potrebuje gorivna celica.
Avtomobilske komponente na vodik
GORIVNA CELICA
Gorivne celice izvajajo fuzijo H2 z O2, katerih reakcija proizvaja elektriko. Gorivne celice imajo delovno temperaturo okoli 80ºC, delovni tlak med 1 in 3 bari. Energetska učinkovitost gorivnih celic je približno 50-odstotna, čeprav raziskave ustvarjajo nove modele, ki to učinkovitost izboljšujejo.
REZERVOAR H2
Zaradi visokih tlakov, pri katerih je shranjen vodik, je rezervoar bistveni element vozila. Trenutno so rezervoarji za shranjevanje vodika izdelani iz materialov najnovejše generacije, še vedno valjasti in votli.
Ti rezervoarji za vozila hranijo vodik pri 350 do 700 barih. Pri 700 barih lahko v 160 litrih prostornine shranimo 5 kg H2.
Vendar nove raziskave kažejo na drugačno obliko shranjevanja. Ti novi vsebniki bi hranili vodik, prepleten z delci istega materiala, kar bi omogočilo večjo zmogljivost shranjevanja pri nižjih tlakih, kot so tehnologije, v angleščini znane kot "Intersticial Hydride", ki bi lahko shranile 5 kg vodika pri 100 barih, shranjevanje iz 20 do 80 kilogramov vodika pri 700 barih.
POVEZAVA ZA POLNJENJE
Glede na pritisk uporabe obstajajo tri standardizirane vrste:
TK25
Uporablja se za tlake 350 barov, za avtobuse in tovornjake ter ima podatkovno povezavoTK16
Pogosta je bila v obratih za polnjenje vozil s tlakom 700 barov, vendar jo nadomešča TK17 kot standard za zasebna vozilaTK17
To je sistem polnjenja, ki postaja standard za vozila, ki poganjajo vodik pri 700 barih