Альтернативні види палива у світі
Трохи історії про водневі автомобілі
У 1807 році швейцарець Франсуа Ісаак де Ріваз сконструював перший чотириколісний автомобіль із двигуном внутрішнього згоряння, який працював на водні.
1860: Етьєн Ленуар, французький інженер, розробив «Hipomobile», великий транспортний засіб з водневим двигуном внутрішнього згоряння. У 1863 році він успішно здійснив пробну подорож з Парижа до Жуанвіль-ле-Пона.
1941: під час блокади Ленінграда військами нацистського режиму та через брак бензину російський солдат і механік Борис Шеліщ успішно переобладнав 200 вантажівок ГАЗ-АА на водень, який, за повідомленнями, працював більше плавніше, ніж раніше.
Автомобіль General Motors Electrovan 1966 року — перший відомий автомобіль на водневих паливних елементах.
Нафтова криза 1970-х років викликала значні дослідження водневих паливних елементів, і до кінця десятиліття більшість автовиробників мали моделі FCV.
Що таке водень?
Водень є найпростішим хімічним елементом (що складається лише з одного протона й одного електрона) і найбільш поширеним у Всесвіті, а також з’являється разом з іншими елементами, утворюючи широкий спектр хімічних сполук, таких як вода (H2O) і більшість органічних сполук.
При кімнатній температурі це газ без кольору, запаху та смаку. Це найлегший елемент з існуючих, приблизно в 14 разів менший за повітря. Його молекула складається з двох атомів водню (H2), з’єднаних ковалентним зв’язком.
Звідки береться водень?
Чистий водень не зустрічається в природі, оскільки він завжди міститься в складі інших компонентів, тому його потрібно добувати з іншої сировини
СІРИЙ ВОДЕНЬ
За допомогою парової конверсії водень можна отримати з природного газу, утворюючи H2 і CO2
БЛАКИТНИЙ ВОДЕНЬ
Синій водень виробляється так само, як і сірий водень, з тією різницею, що в цьому випадку CO2 збирається та зберігається. Цей накопичений CO2 можна обробити парою з утворенням H2Co3, солі, яку легко зберігати, і яка також використовується для виробництва синтетичного палива.
ЗЕЛЕНИЙ ВОДЕНЬ
Виробляється шляхом електролізу води. Електроенергія з відновлюваних джерел використовується для розщеплення молекули води та виробництва водню та кисню. На відміну від інших форм водню, зелений водень не виробляє Co2. Він не забруднює. Дивіться більше інформації про зелений водень на glpautogas.info
Як працюють водневі автомобілі?
Як і повністю електричні транспортні засоби, електромобілі на паливних елементах (FCEV) використовують електроенергію для живлення електродвигуна. На відміну від інших електромобілів, FCEV виробляють електроенергію за допомогою водневих паливних елементів, а не від однієї батареї.
У цих автомобілях водень направляється в паливний елемент, де виробляється електроенергія. Це зберігається в акумуляторі. Коли не потрібно багато енергії, електроенергія, що передається на колеса, надходить виключно від батареї, а якщо потрібно більше енергії, також буде використовуватися енергія, необхідна від паливного елемента.
Водневі автомобільні компоненти
ПАЛИВНИЙ ЕЛЕМЕНТ
Паливні елементи здійснюють злиття H2 з O2, реакція якого виробляє електрику. Паливні елементи мають робочу температуру близько 80ºC, робочий тиск від 1 до 3 бар. Енергоефективність паливних елементів становить близько 50%, хоча дослідження роблять нові моделі для підвищення цієї ефективності.
БАК H2
Через високий тиск, під яким зберігається водень, бак є важливим елементом автомобіля. В даний час резервуари для зберігання водню виготовляються з матеріалів останнього покоління, все ще циліндричні та порожнисті.
Ці баки для транспортних засобів зберігають водень під тиском від 350 до 700 бар. При тиску 700 бар 5 кг H2 можна зберігати в 160 літрах об'єму.
Однак нові дослідження вказують на іншу форму зберігання. Ці нові контейнери зберігатимуть водень, переплетений із частинками того самого матеріалу, сприяючи більшій ємності зберігання при нижчому тиску, наприклад, технології, відомі англійською як «Interstitial Hydride», які можуть зберігати 5 кг водню при 100 бар, зберігаючи від Від 20 до 80 кілограмів водню при 700 бар.
ПІДКЛЮЧЕННЯ ДЛЯ ЗАЛИВКИ
Існує три стандартизованих типи залежно від тиску використання:
TK25
Використовується для тиску 350 бар, для автобусів і вантажівок, і має підключення до данихTK16
Це було поширеним на автозаправних установках із тиском 700 бар, але його замінює TK17 як стандарт для приватних транспортних засобівTK17
Це система заправки, яка стає стандартом для транспортних засобів, які працюють на водні під тиском 700 бар