Nṣiṣẹ ọkọ ayọkẹlẹ hydrogen (ẹyin epo)
Awọn akoonu
Yiyan miiran fun iṣẹ ti awọn ọkọ ina mọnamọna, ojutu hydrogen, ti ṣe iwadi fun igba pipẹ nipasẹ awọn ara Jamani ati Japanese. Yuroopu, eyiti Tesla ṣe akiyesi riru, sibẹsibẹ pinnu lati fi package kan sori imọ-ẹrọ yii (gbogbo agbaye, kii ṣe fun idi kan ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ gbigbe). Nitorinaa jẹ ki a wo bii ọkọ ayọkẹlẹ hydrogen ṣe n ṣiṣẹ, nitorinaa jẹ iyatọ nikan ti ọkọ ayọkẹlẹ itanna.
Ka tun:
- Ṣe ọkọ ayọkẹlẹ hydrogen kan le ṣee ṣe bi?
- Kini awọn anfani ati alailanfani ti sẹẹli epo kan
Orisirisi awọn orisi ti hydrogen paati
Lakoko ti imọ -ẹrọ lọwọlọwọ jẹ fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ ti o lo awọn sẹẹli idana lati ṣe agbara awọn ẹrọ ina wọn, hydrogen tun le ṣee lo ni isọdọtun awọn ọkọ ijona inu. O jẹ gaasi nitootọ ti o le ṣee lo ni ọna kanna bi LPG ati CNG ti a ti lo tẹlẹ ninu awọn ọkọ wa. Sibẹsibẹ, ero yii ti kọ silẹ, ẹrọ piston gan ni ibamu diẹ sii si awọn akoko…
Eyi ni Toyota Mirai ti o ni agbara hydrogen. O ti wa ni tita ni AMẸRIKA, kii ṣe ni Faranse, nitori ko si aaye pinpin hydrogen ... Lehin ti pẹ pẹlu awọn ebute itanna, a ti wa ni idaduro tẹlẹ ni hydrogen!
Ilana ti išišẹ
Ti a ba ni lati ṣe akopọ eto naa ni gbolohun kan, Emi yoo sọ iyẹneyi ni ẹrọ ina ti o rin pẹlu carburant ti kii-idoti (ninu iṣẹ, kii ṣe ni iṣelọpọ). Dipo gbigba agbara si batiri pẹlu plug kan ati nitorina ina, a fi omi kun. Eyi ni idi ti a fi pe eto sẹẹli epo (o jẹ
akojo
eyi ti o ṣiṣẹ pẹlu idana ti o
run
et
disappears lati ojò
). Ni otitọ, iyatọ nikan pẹlu ẹrọ ina mọnamọna ni ibi ipamọ agbara, nibi ni omi, kii ṣe fọọmu kemikali.
Nitorina, o yẹ ki o ṣe akiyesi pe batiri naa n ṣaja, ko dabi litiumu tabi paapaa batiri acid-acid (wo awọn ọna asopọ lati wa bi wọn ṣe n ṣiṣẹ).
Maapu ilana
Hydrogen = arabara?
Fere ... Nitootọ, wọn ni ọna eto ni batiri lithium afikun, iwulo eyiti Emi yoo ṣe alaye ni isalẹ. Nitorinaa, o ṣee ṣe lati ṣiṣẹ nikan lori hydrogen, lilo batiri ti aṣa nikan, tabi paapaa mejeeji ni akoko kanna.
Awọn ohun elo
Ojò hydrogen
A ni ojò ti o le fipamọ 5 si 10 kg ti hydrogen, mọ pe kilogram kọọkan ni 33.3 kWh ti agbara (ti a ṣe afiwe awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina, ti o ni 35 si 100 kWh). Ojò jẹ apẹrẹ pataki ati logan lati koju titẹ inu inu ti 350 si 700 igi.
Epo epo
Ẹsẹ epo yoo pese agbara si mọto ina mọnamọna ọkọ ayọkẹlẹ, gẹgẹ bi batiri lithium ti aṣa. Sibẹsibẹ, o nilo idana, eyun hydrogen lati ojò. O jẹ ti Pilatnomu gbowolori pupọ, ṣugbọn ninu awọn ẹya igbalode julọ o ṣe laisi rẹ.
Batiri ifipamọ
Eyi ko nilo, ṣugbọn o jẹ boṣewa fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ hydrogen. Nitootọ, o ṣiṣẹ bi batiri afẹyinti, ampilifaya agbara (le ṣiṣẹ ni afiwe pẹlu sẹẹli epo), ṣugbọn paapaa ati ju gbogbo wọn lọ, o ṣe iranṣẹ lati mu agbara kainetik pada lakoko idinku ati braking.
Awọn ẹrọ itanna agbara
Ko ṣe atokọ ninu aworan atọka oke mi, awọn iṣakoso ẹrọ itanna, awọn idiwọ ati ṣe atunṣe (iyipada laarin awọn ṣiṣan AC ati DC) awọn ṣiṣan oriṣiriṣi ti nṣàn nipasẹ awọn oriṣiriṣi awọn paati ti ọkọ ayọkẹlẹ naa.
Epo epo
Idana cell isẹ: catalysis
Ibi-afẹde ni lati yọ awọn elekitironi (itanna) kuro ninu hydrogen lati fi wọn ranṣẹ si mọto ina. Gbogbo eyi ni a ṣe nipasẹ iṣesi elekitirokemika ti iṣakoso ti o ya awọn elekitironi ni ẹgbẹ kan (si ọna ẹrọ) ati awọn protons ni ekeji (ninu sẹẹli epo). Gbogbo ipade pari ni cathode, nibiti ifarabalẹ ti pari: "adalura" ikẹhin yoo fun omi, eyi ti a fa jade kuro ninu eto (igbẹ).
Eyi ni aworan atọka ti catalysis, eyiti o jẹ isediwon ina lati hydrogen (electrolysis yiyipada).
Nibi a rii iṣẹ ṣiṣe ti sẹẹli epo, eyun lasan ti catalysis.
Hydrogen H2 (i.e. awọn ọta hydrogen H meji ti a so pọ: dihydrogen) lọ lati osi si otun. Bi o ti n sunmọ anode, o padanu arin rẹ (proton), eyiti yoo fa mu si isalẹ (nitori lasan oxidation). Awọn elekitironi yoo tẹsiwaju ni ọna wọn si apa ọtun lati lo mọto ina.
Ni ọna, a tun ṣe ohun gbogbo nipa fifun O2 (atẹgun lati inu afẹfẹ ọpẹ si compressor) ni ẹgbẹ cathode, eyi ti yoo gba laaye ni ẹda ti moleku omi kan (eyiti yoo mu gbogbo awọn eroja sinu odidi kan). molecule ti o jẹ akojọpọ Hs ati Os).
Akopọ ti kemikali / awọn aati ti ara
ANOD : ni anode, hydrogen atomu ti wa ni "ge" ni idaji (H2 = 2e- + 2H+). Nucleus (H + ion) sọkalẹ si ọna cathode, lakoko ti awọn elekitironi (e-) tẹsiwaju ni ọna wọn nitori ailagbara wọn lati kọja nipasẹ electrolyte (aaye laarin anode ati cathode).
CATHODE: ni cathode a ri yiyipada (ni awọn ọna oriṣiriṣi) ions H + ati e- elekitironi. Lẹhinna o to lati ṣafihan awọn ọta atẹgun ki gbogbo awọn eroja wọnyi fẹ lati gba, eyiti o yori si ṣiṣẹda moleku omi ti o ni awọn ọta hydrogen meji ati atomu atẹgun kan. Tabi agbekalẹ: 2e- + 2H + + O2 = H2O
Ikore ?
Ti a ba ṣe akiyesi ọkọ ayọkẹlẹ funrararẹ, eyun ṣiṣe ti ojò si opin awọn kẹkẹ (iyipada ohun elo / imudara ẹrọ), a wa nibi diẹ ni isalẹ 50%. Nitootọ, batiri naa ni ṣiṣe ti nipa 50%, ati ina mọnamọna - nipa 90%. Nitorinaa, a kọkọ ni 50% sisẹ, ati lẹhinna 10%.
Ti a ba ṣe akiyesi ṣiṣe ti ile-iṣẹ agbara ti o nmu agbara, lẹhinna ṣaaju iṣelọpọ hydrogen tabi paapaa pinpin ina (ninu ọran litiumu) a ni 25% fun hydrogen ati 70% fun ina (iwọn apapọ, o han gbangba). ).
Ka siwaju sii nipa ere nibi.
Iyato laarin ọkọ ayọkẹlẹ hydrogen kan ati ọkọ ayọkẹlẹ ina mọnamọna litiumu kan?
Awọn ọkọ ayọkẹlẹ jẹ gangan kanna, ayafi fun wọn "ojò agbara". Nitorinaa, iwọnyi jẹ awọn ọkọ ayọkẹlẹ ina ti o lo awọn ẹrọ iyipo-stator (fifa irọbi, awọn oofa ayeraye, tabi paapaa ifaseyin).
Ti batiri lithium kan ba tun ṣiṣẹ ọpẹ si iṣesi kemikali ninu rẹ (idahun ti o ṣe ina mọnamọna nipa ti ara: diẹ sii ni deede, awọn elekitironi), ko si ohun ti o jade ninu rẹ, iyipada inu nikan wa. Lati pada si ipo atilẹba rẹ (gbigba agbara), o to lati kọja lọwọlọwọ (asopọ si eka) ati pe iṣesi kemikali yoo bẹrẹ lẹẹkansi ni idakeji. Iṣoro naa ni pe o gba akoko, paapaa pẹlu awọn gbigba agbara nla.
Fun ẹrọ hydrogen kan, eyiti o jẹ mọto ina mọnamọna ti ayebaye ti o ni agbara nipasẹ sẹẹli epo kan (ie hydrogen), batiri naa n gba hydrogen lakoko iṣesi kemikali. O ti wa ni ofo nipasẹ ohun eefi ti o yọ omi oru (abajade ti a kemikali lenu).
Nitorinaa, lati oju wiwo ọgbọn, a le ṣe adaṣe eyikeyi ọkọ ayọkẹlẹ ina mọnamọna si ọkọ ayọkẹlẹ hydrogen kan, o to lati rọpo batiri lithium pẹlu sẹẹli epo kan. Nitorinaa, ninu oye rẹ, “enjini hydrogen” yẹ ki o gbero ni akọkọ bi mọto ina (wo bi o ṣe n ṣiṣẹ nibi). Ó dájú pé ó ń sún mọ́ ọn, kì í ṣe nítorí pé wọ́n ti fi epo rọ̀ ọ́ gẹ́gẹ́ bí nǹkan kan.
Ihuwasi kemikali ni ipilẹ ti tabulẹti yii n gbejade ooruati bẹbẹ lọ ina (ohun ti a nilo fun ina motor) ati omi.
Kilode ti kii ṣe nibi gbogbo?
Iṣoro imọ-ẹrọ akọkọ pẹlu hydrogen jẹ ibatan si ailewu ipamọ. Ni otitọ, bii LPG, epo yii lewu nitori pe o di ina lori olubasọrọ pẹlu afẹfẹ (ati pe kii ṣe gbogbo rẹ). Nitorina iṣoro naa kii ṣe kikun ọkọ ayọkẹlẹ nikan pẹlu epo, ṣugbọn tun ni ojò ti o lagbara lati koju eyikeyi ijamba. Nitoribẹẹ, iye owo afikun tun jẹ fifa nla, ati pe o dabi pe ko ṣee ṣe ju batiri lithium-ion lọ, idiyele eyiti o lọ silẹ ni didasilẹ.
Nikẹhin, iṣelọpọ ati nẹtiwọọki pinpin ni agbaye ko ni idagbasoke pupọ, ati pe awọn ijọba fẹ lati gbejade hydrogen nipasẹ itanna nipa lilo awọn orisun agbara isọdọtun (ọpọlọpọ awọn amoye sọrọ nipa ero utopian kan ti ko le ṣee ṣe ni otitọ “ojiji” wa).
Nikẹhin, aye ti o dara julọ wa pe ina mọnamọna ti aṣa yoo jẹ ojutu yiyan fun ọjọ iwaju, dipo hydrogen, eyiti yoo ṣee lo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ju iṣipopada ẹni kọọkan.
Gbogbo awọn asọye ati awọn aati
kẹhin asọye ti a fiweranṣẹ:
Bernard (Ọjọ: 2021, 09:23:14)
Kaabo,
O ṣeun fun awọn wọnyi lagbara ati ki o awon ero. Emi yoo lọ kuro ni aaye pẹlu ina titun ni ọpọlọ atijọ mi.
Tikalararẹ, Mo ya mi lẹnu pe, yato si ohun ti Mo mọ nipa awọn ọkọ oju-omi kekere ti iparun, ko si ẹnikan ti o ṣe agbekalẹ ẹrọ pipe fun opopona. Lootọ ni eyi ti Philips ṣe afihan ni 1971 Brussels Motor Show, pẹlu 200 hp. lori meji pistons.
Philips bẹrẹ awọn iṣẹ ni 1937-1938 o si tun bẹrẹ ni 1948.
Ni ọdun 1971, wọn gba ọpọlọpọ ọgọrun horsepower fun pisitini. Niwon lẹhinna Emi ko le ri nkankan ... Dajudaju, Aṣiri Idaabobo.
Kini nipa awọn ẹrọ tobaini gaasi?
Awọn atupa rẹ le ṣafikun omi diẹ si ọlọ ero mi.
O ṣeun fun imọ rẹ ati olokiki.
Il J. 1 lenu (s) si asọye yii:
- Abojuto Oludari SITE (2021-09-27 11:40:25): O jẹ igbadun pupọ lati ka, o ṣeun.
Emi ko mọ to nipa iru ẹrọ yii lati ṣe idajọ, boya nitori idiyele, iwọn, itọju ti o nira, ṣiṣe apapọ?
Ni lokan pe o jẹ dandan lati ni ojutu kan ti o fun laaye gaasi lati jẹ kikan, ati nitori naa ohun elo rẹ lori ọkọ ayọkẹlẹ gbogbogbo ti o lewu (ati pe yoo jẹ igbagbogbo lori akoko).
Ni kukuru, Mo fura pe o nireti fun idahun deede ati igboya diẹ sii… Ma binu.
(Ifiranṣẹ rẹ yoo han labẹ asọye lẹhin iṣeduro)
Kọ ọrọìwòye
Lilo agbekalẹ itanna E, iwọ yoo rii pe:
