Yengil avtomobillardagi yonilg'i xujayralari allaqachon foydalimi?
Mundarija
Yaqin vaqtgacha yonilg'i xujayrasi texnologiyasi faqat notijorat ilovalar uchun mavjud edi. U, masalan, kosmik parvozlarda ishlatilgan va 1 kVt energiya ishlab chiqarishning katta xarajati undan kengroq miqyosda foydalanishni deyarli istisno qildi. Biroq, Uilyam Grove tomonidan ishlab chiqilgan ixtiro oxir-oqibat keng qo'llanilishini topdi. Vodorod xujayralari haqida o'qing va siz bunday quvvat to'plamiga ega bo'lgan mashinani sotib olishingiz mumkinligini bilib oling!
Yoqilg'i xujayrasi nima?
Bu polimer membrana bilan ajratilgan ikkita elektrod (salbiy anod va musbat katod) to'plamidir. Hujayralar ularga berilgan yoqilg'idan elektr energiyasini ishlab chiqarishi kerak. Shuni ta'kidlash kerakki, an'anaviy akkumulyator batareyalaridan farqli o'laroq, ular oldindan elektr energiyasi bilan ta'minlanishi shart emas va yonilg'i xujayrasining o'zi zaryadlashni talab qilmaydi. Gap shundaki, uni yoqilg'i bilan ta'minlash, muhokama qilinayotgan qurilmalarda vodorod va kisloroddan iborat.
Yoqilg'i xujayralari - tizim dizayni
Yoqilg'i xujayrasi transport vositalari vodorod baklarini talab qiladi. Ulardan bu element elektr energiyasi ishlab chiqariladigan elektrodlarga kiradi. Tizim odatda konvertorli markaziy blok bilan jihozlangan. U to'g'ridan-to'g'ri oqimni elektr motorini quvvatlantirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan o'zgaruvchan tokga aylantiradi. Aynan u avtomobilning yuragi bo'lib, o'z kuchini hozirgi birliklardan oladi.
Yoqilg'i xujayralari va ishlash printsipi
Yoqilg'i xujayrasi elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun kimyoviy reaktsiya kerak. Buning uchun atmosferadan vodorod va kislorod molekulalari elektrodlarga beriladi. Anodga berilgan vodorod elektronlar va protonlarning paydo bo'lishiga sabab bo'ladi. Atmosferadagi kislorod katodga kiradi va elektronlar bilan reaksiyaga kirishadi. Yarim o'tkazuvchan polimer membranasi katodga ijobiy vodorod protonlarini etkazib beradi. U erda ular oksidlarning anionlari bilan birlashadi, natijada suv hosil bo'ladi. Boshqa tomondan, anodda mavjud bo'lgan elektronlar elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun elektr zanjiri orqali o'tadi.
Yoqilg'i xujayrasi - dastur
Avtomobil sanoatidan tashqari, yonilg'i xujayrasi ko'plab ilovalarga ega. Elektr tarmog'iga erkin kirish imkoni bo'lmagan joylarda elektr energiyasi manbai sifatida foydalanish mumkin. Bundan tashqari, ushbu turdagi hujayralar atmosfera havosiga kirish imkoni bo'lmagan suv osti kemalari yoki kosmik stantsiyalarda yaxshi ishlaydi. Bundan tashqari, yonilg'i xujayralari mobil robotlar, maishiy texnika va favqulodda quvvat tizimlarini quvvatlantiradi.
Yoqilg'i xujayralari - texnologiyaning afzalliklari va kamchiliklari
Yoqilg'i xujayrasining afzalliklari qanday? Atrof-muhitga salbiy ta'sir ko'rsatmasdan toza energiya beradi. Reaktsiya natijasida elektr va suv (odatda bug 'shaklida) hosil bo'ladi. Bundan tashqari, favqulodda vaziyatlarda, masalan, portlash yoki tankni ochish paytida, vodorod kichik massasi tufayli vertikal ravishda chiqib ketadi va tor olov ustunida yonadi. Yoqilg'i xujayrasi samaradorlik jihatidan ham ajralib turadi, chunki u 40-60% oralig'ida natijalarga erishadi. Bu yonish kameralari uchun erishib bo'lmaydigan darajadir va bu parametrlarni hali ham yaxshilash mumkinligini eslaylik.
Vodorod elementi va uning kamchiliklari
Endi bu yechimning kamchiliklari haqida bir necha so'z. Vodorod Yerdagi eng keng tarqalgan element, ammo u boshqa elementlar bilan juda oson birikma hosil qiladi. Uni sof shaklda olish oson emas va maxsus texnologik jarayonni talab qiladi. Va bu (hech bo'lmaganda hozir) juda qimmat. Vodorod yonilg'i xujayrasi haqida gap ketganda, narx, afsuski, rag'batlantirmaydi. Elektr dvigateliga qaraganda 1 kilometrni hatto 5-6 baravar ko'proq bosib o'tishingiz mumkin. Ikkinchi muammo - vodorod yoqilg'isini to'ldirish uchun infratuzilmaning etishmasligi.
Yoqilg'i xujayrasi transport vositalari - misollar
Avtomobillar haqida gapirganda, bu erda yonilg'i xujayralarini muvaffaqiyatli boshqaradigan bir nechta modellar mavjud. Eng mashhur yonilg'i xujayrasi avtomobillaridan biri bu Toyota Mirai. Bu 140 litrdan ortiq sig'imga ega bo'lgan tanklarga ega mashina. U bemalol haydash paytida energiyani saqlash uchun qo'shimcha batareyalar bilan jihozlangan. Ishlab chiqaruvchining ta'kidlashicha, ushbu Toyota modeli bitta yoqilg'i quyish shoxobchasida 700 kilometr masofani bosib o'ta oladi. Mirai 182 ot kuchiga ega.
Elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan boshqa yonilg'i xujayrasi transport vositalariga quyidagilar kiradi:
- Lexus LF-FC;
- Honda FCX Clarity;
- Nissan X-Trail FCV (yonilg'i xujayrasi avtomobili);
- Toyota FCHV (yonilg'i xujayrasi gibrid avtomobili);
- yoqilg'i xujayrasi Hyundai ix35;
- Yoqilg'i xujayrasi elektr avtobusi Ursus City Smile.
Vodorod xujayrasi avtomobil sanoatida o'zini ko'rsatish imkoniyatiga egami? Yoqilg'i xujayralaridan elektr energiyasini ishlab chiqarish texnologiyasi yangi emas. Biroq, sof vodorod olish uchun arzon texnologik jarayonsiz uni engil avtomobillar orasida ommalashtirish qiyin. Yoqilg'i xujayrali transport vositalari keng ommaga sotilsa ham, ular o'rtacha haydovchi uchun iqtisodiy samaradorlik nuqtai nazaridan ortda qolishi mumkin. Shu sababli, an'anaviy elektr transport vositalari hali ham eng qiziqarli variant bo'lib ko'rinadi.
