Паліўныя элементы ў легкавых аўтамабілях ужо прыбытковыя?
Змест
Да нядаўняга часу тэхналогія паліўных элементаў была даступная толькі для некамерцыйнага прымянення. Ён выкарыстоўваўся, напрыклад, у касмічных палётах, а велізарны кошт вытворчасці 1 квт энергіі практычна выключала яго выкарыстанне ў шырэйшых маштабах. Аднак вынаходства, сканструяванае Уільямам Гроўвам, з часам знайшло шырокае ўжыванне. Прачытайце аб вадародных элементах і паглядзіце, ці зможаце вы дазволіць сабе аўтамабіль з такім блокам харчавання!
Што такое паліўны элемент?
Ён уяўляе сабой набор з двух электродаў (адмоўны анод і дадатны катод), падзеленых палімернай мембранай. Ячэйкі павінны выпрацоўваць электраэнергію з паліва, якое падаецца да іх. Важна адзначыць, што ў адрозненне ад традыцыйных акумулятарных элементаў да іх не трэба загадзя падводзіць электрычнасць, а сам паліўны элемент не патрабуе зарадкі. Сутнасць у тым, каб забяспечыць яго палівам, якое ў абмяркоўваюцца прыладах складаецца з вадароду і кіслароду.
Паліўныя элементы - канструкцыя сістэмы
У аўтамабілі, які выкарыстоўвае паліўны элемент, неабходны бакі з вадародам. Менавіта ад іх гэты элемент паступае да электродаў, дзе выпрацоўваецца электрычнасць. Сістэма звычайна таксама абсталявана цэнтральным блокам з пераўтваральнікам. Ён пераўтворыць пастаянны ток у пераменны, які можна выкарыстоўваць для харчавання электрарухавіка. Менавіта ён з'яўляецца сэрцам аўтамабіля, якія чэрпаюць сваю моц ад бягучых агрэгатаў.
Паліўныя элементы і прынцып працы
Каб паліўны элемент выпрацоўваў электрычнасць, неабходна хімічная рэакцыя. Для гэтага да электродаў падаюцца малекулы вадароду і кіслароду з атмасферы. Вадарод, які аддаецца аноду, з'яўляецца чыннікам стварэння электронаў і пратонаў. Кісларод з атмасферы паступае да катода і ўступае ў рэакцыю з электронамі. Паўпранікальная палімерная мембрана забяспечвае дастаўку станоўчых пратонаў вадароду да катода. Тамака яны злучаюцца з аніёнамі аксідаў, у выніку чаго ўтворыцца вада. З іншага боку, электроны, прысутныя на анодзе, праходзяць праз электрычны ланцуг для вытворчасці электрычнасці.
Паліўны элемент - прымяненне
За межамі аўтамабільнай прамысловасці паліўны элемент мае мноства ужыванняў. Можа выкарыстоўвацца як крыніца электраэнергіі ў месцах без вольнага доступу да электрасеткі. Акрамя таго, вочкі гэтага тыпу добра працуюць на падводных лодках ці касмічных станцыях, дзе няма доступу да атмасфернага паветра. Акрамя таго, на паліўных элементах працуюць мабільныя робаты, бытавыя прыстасаванні і сістэмы аварыйнага энергазабеспячэння.
Паліўныя элементы - перавагі і недахопы тэхналогіі
Якія перавагі паліўнага элемента? Ён забяспечвае чыстую энергію, якая не аказвае негатыўнага ўздзеяння на навакольнае асяроддзе. У выніку рэакцыі ўтвараецца электрычнасць і вада (звычайна ў выглядзе пары). Акрамя таго, у аварыйных сітуацыях, напрыклад, пры выбуху або выкрыцці рэзервуара, вадарод з-за сваёй малой масы вырываецца вертыкальна і гарыць вузкім слупам агню. Паліўны элемент таксама вылучаецца з пункта гледжання эфектыўнасці, бо дасягае вынікаў у дыяпазоне 40-60%. Гэта ўзровень, недасягальны для камер згарання, і давайце памятаць, што гэтыя параметры яшчэ можна палепшыць.
Вадародны элемент і яго недахопы
Цяпер некалькі слоў аб недахопах гэтага рашэння. Вадарод - самы распаўсюджаны элемент на Зямлі, але ён вельмі лёгка ўтварае злучэнні з іншымі элементамі. Атрымаць яго ў чыстым выглядзе няпроста і патрабуе асаблівага тэхналагічнага працэсу. А гэты (прынамсі пакуль) вельмі дарагі. Калі справа даходзіць да вадароднага паліўнага элемента, кошт, нажаль, не выклікае аптымізму. Праехаць 1 кіламетр можна нават у 5-6 разоў больш, чым у выпадку з электрарухавіком. Другая праблема - адсутнасць інфраструктуры для запраўкі вадародам.
Аўтамабілі на паліўных элементах - прыклады
Гаворачы аб аўтамабілях, вось некалькі мадэляў, якія паспяхова ездзяць на паліўных элементах. Адным з самых папулярных аўтамабіляў на паліўных элементах з`яўляецца Toyota Mirai. Гэта машына з бакамі ёмістасцю больш за 140 літраў. Ён абсталяваны дадатковымі батарэямі для назапашвання энергіі падчас павольнай язды. Вытворца заяўляе, што гэтая мадэль Toyota можа праехаць 700 кіламетраў на адной запраўцы. Mirai мае магутнасць 182 л.з.
Іншыя транспартныя сродкі, якія працуюць на паліўных элементах, неабходных для выпрацоўкі электраэнергіі, уключаюць:
- Lexus LF-FC;
- Хонда FCX Яснасць;
- Nissan X-Trail FCV (аўтамабіль на паліўных элементах);
- Toyota FCHV (гібрыдны аўтамабіль на паліўных элементах);
- паліўны элемент Hyundai ix35;
- Электрычны аўтобус на паліўных элементах Ursus City Smile.
Ці ёсць у вадароднага элемента шанец зарэкамендаваць сябе ў аўтамабільнай прамысловасці? Тэхналогія атрымання электраэнергіі з паліўных элементаў не новая. Аднак яго цяжка папулярызаваць сярод легкавых аўтамабіляў без таннага тэхналагічнага працэсу атрымання чыстага вадароду. Нават калі аўтамабілі на паліўных элементах паступяць у продаж для шырокай публікі, яны ўсё роўна могуць адставаць з пункта гледжання эканамічнай эфектыўнасці для сярэдняга кіроўцы. Таму традыцыйныя электрамабілі па-ранейшаму здаюцца найболей цікавым варыянтам.
