Вадародныя аўтамабілі - будучыня аўтамабільнай прамысловасці. Як працуюць вадародныя аўтамабілі, такія як Toyota Mirai і BMW X5?

Вадародныя аўтамабілі пакуль не займаюць трывалых пазіцый на рынку. Нямногія вытворцы вырашаюць цалкам засяродзіцца на распрацоўцы гэтай тэхналогіі. Праца па-ранейшаму галоўным чынам вядзецца над электрарухавікамі і меней забруджвальнымі навакольнае асяроддзе рухавікамі ўнутранага згарання ці гібрыднымі рухавікамі. Нягледзячы на ​​вялікую канкурэнцыю, вадародныя аўтамабілі выклікаюць цікаўнасць. Што трэба ведаць пра іх?

Як працуе вадародная энергія?

Самай вялікай перавагай аўтамабіляў, якія працуюць на вадародзе, з'яўляецца іх экалагічнасць. Тут варта адзначыць, што для таго, каб мець магчымасць вызначыць іх такім чынам, неабходна выконваць прынцыпы абароны навакольнага асяроддзя таксама падчас вытворчасці. 

Аўтамабілі з вадародным рухавіком працуюць такім чынам, што выпрацоўваюць электраэнергію, неабходную для руху транспартнага сродку. Гэта магчыма дзякуючы ўсталяваным паліўным элементам з вадародным бакам, якія выпрацоўваюць электраэнергію. Электрычная батарэя дзейнічае як буфер. Яго прысутнасць ва ўсёй сістэме рухавіка транспартнага сродку неабходна, напрыклад, пры разгоне. Ён таксама можа паглынаць і назапашваць кінетычную энергію падчас тармажэння. 

Працэс, які адбываецца ў вадародным рухавіку 

Таксама варта высветліць, што менавіта адбываецца ў вадародным рухавіку самага транспартнага сродку. Паліўны элемент вырабляе электрычнасць з вадароду. Гэта звязана са зваротным электролізам. Сама рэакцыя заключаецца ў тым, што вадарод і кісларод паветра ўзаемадзейнічаюць з утварэннем вады. Гэта выпрацоўвае цеплыню і электрычнасць для прывада электрарухавіка.

Паліўныя элементы ў вадародных аўтамабілях

Паліўныя элементы PEM выкарыстоўваюцца ў аўтамабілях з вадародным рухавіком. Гэта палімерная электралітычная мембрана, якая падзяляе вадарод і кісларод, якія атачаюць анод і катод. Мембрана пранікальная толькі для іёнаў вадароду. У той жа час на анодзе малекулы вадароду падзяляюцца на іоны і электроны. Затым іёны вадароду праходзяць праз ЭМП да катода, дзе злучаюцца з кіслародам паветра. Такім чынам яны ствараюць ваду.

З іншага боку, электроны вадароду не могуць прайсці праз ЭРС. Таму яны праходзяць праз провад, які злучае анод і катод. Такім чынам выпрацоўваецца электрычнасць, якое зараджае цягавую батарэю і прыводзіць у дзеянне электрарухавік аўтамабіля.

Што такое вадарод?

Ён лічыцца самым простым, старажытным і ў той жа час самым распаўсюджаным элементам ва ўсім Сусвеце. Вадарод не мае спецыфічнага колеру і паху. Звычайна ён газападобны і лягчэйшы за паветра. У прыродзе сустракаецца толькі ў злучаным выглядзе, напрыклад у вадзе.

Вадарод як паліва - з чаго яго атрымліваюць?

Элемент Н2 атрымліваюць падчас электролізу. Для гэтага неабходны пастаянны ток і электраліт. Дзякуючы ім вада расшчапляецца на асобныя складнікі - вадарод і кісларод. Сам кісларод утвараецца на анодзе, а вадарод на катодзе. H2 часта з'яўляецца пабочным прадуктам хімічных працэсаў, сінтэзу прыроднага газу ці перапрацоўкі сырой нафты. Значная частка патрэбнасці ў вадародзе задавальняецца за кошт аднаўляльных крыніц энергіі.

Вадарод з аднаўляльных крыніц - якая сыравіна трапляе ў гэтую групу?

Варта ўдакладніць, якія канкрэтна матэрыялы можна назваць аднаўляльнай сыравінай. Каб аўтамабілі, якія працуюць на вадародзе і паліўных элементах, былі экалагічнымі, паліва варта атрымліваць з такіх крыніц, як:

• фотагальваніка;
• энергія ветра;
• энергія вады;
• сонечная энергія;
• геатэрмальная энергія;
• біямаса.

Вадародныя аўтамабілі Toyota Mirai

Toyota Mirai 2022 года, а таксама 2021 года - адна з найбольш часта выбіраемых кліентамі мадэляў. Mirai мае запас ходу да 555 км і электрарухавік магутнасцю 134 квт, размешчаны ў задняй частцы аўтамабіля. Энергія выпрацоўваецца бартавымі паліўнымі элементамі, размешчанымі пад пярэднім капотам аўтамабіля. Вадарод выкарыстоўваецца ў якасці першаснай энергіі і захоўваецца ў рэзервуарах у так званых карданны тунэль пад заднімі сядзеннямі. Рэзервуары месцяць 5,6 кг вадароду пры ціску 700 бар. Дызайн Toyota Mirai таксама з'яўляецца перавагай дызайн аўтамабіля не футурыстычны, а класічны.

Mirai разганяецца да 100 км/г за 9,2 секунды, а максімальная хуткасць складае 175 км/г.. Toyota Mirai выдае пастаянную магутнасць і вельмі добра рэагуе на рухі кіроўцы як на паскарэнне, так і на тармажэнне.

Вадародны BMW X5 аўтамабіль, на які варта звярнуць увагу

У лінейку аўтамабіляў з вадародным рухавіком таксама ўваходзяць пазадарожнікі. Адным з іх з'яўляецца BMW X5 Hydrogen. Мадэль па сваёй канструкцыі не адрозніваецца ад сваіх топачных субратаў з той жа серыі. Адрознівацца могуць толькі светлавыя панэлі ці дызайн абадкоў, але гэта не кідаюцца ў вочы неадпаведнасці. Выраб баварскай маркі мае два бакі, здольных захоўваць да 6 кг газу, а таксама паліўныя элементы магутнасцю да 170 л.з. Цікава, што BMW аб'яднала намаганні з Toyota. Мадэль X5 з вадародным рухавіком распрацавана па той жа тэхналогіі, што і аўтамабілі азіяцкага вытворцы Hydrogen NEXT. 

Ці сапраўды аўтамабілі на вадародзе экалагічныя?

Галоўная перавага вадародных аўтамабіляў у тым, што яны экалагічныя. Аднак ці так гэта насамрэч, шмат у чым гэта залежыць ад таго, як вырабляецца вадарод. У той час, калі асноўным спосабам атрымання паліва з'яўляецца вытворчасць з выкарыстаннем прыроднага газу, электрычнасць, якая сама па сабе з'яўляецца экалагічнай і безэмісійнай, не зніжае ўсе забруджванні, якія ўзнікаюць у працэсе вытворчасці вадароду. Нават пры працяглым выкарыстанні аўтамабіля. Вадародны аўтамабіль можна назваць цалкам экалагічным, калі энергія, неабходная для яго выкарыстання, поўнасцю паступае з аднаўляльных крыніц. Пры гэтым транспартны сродак поўнасцю бяспечны для навакольнага асяроддзя. 

Вадародныя аўтамабілі - рэзюмэ

Электрамабілі маюць увесь час які павялічваецца запас ходу, а таксама дастаўляюць масу задавальнення ад кіравання. Аднак запраўка электрамабіляў можа стаць праблемай. Машыны з такім прывадам выдатна сябе зарэкамендуюць у наваколлях буйных гарадоў, напрыклад Варшавы.Вадародных заправачных станцый у нашай краіне пакуль няшмат, але гэта павінна змяніцца да 2030 года, калі колькасць станцый павялічыцца да больш чым 100, як заявіў канцэрн Orlen.