mojeauto.pl > motogazeta > Technika > Co z tym wodorem?

Co z tym wodorem?

Już na przełomie XIX i XX wieku Juliusz Verne, nazywany "dziadkiem scince fiction", przewidział ogromny potencjał jaki drzemie w wodorze i tlenie. Dziś, te ówczesne, szalone wizje francuskiego pisarza, przybierają materialne formy i mogą być kolejnym kamieniem milowym w branży motoryzacyjnej.

Co z tym wodorem?
Zastosowanie wodoru jako alternatywnego paliwa, napędzającego samochody przewija się na motoryzacyjnym podwórku od kilku lat. Niestety mimo tego, że woda jest najpowszechniejszym i najszerzej dostępnym surowcem na świecie, stosowanie wodoru na skalę masową jest nadal pieśnią przyszłości. Ma na to wpływ kilka istotnych czynników, jak chociażby wysokie koszty produkcji czy zaawansowanie technologiczne systemu. Zupełnie inną sprawą jest kierunek, w którym rozwijać ma się napęd wodorowy.

Wielu ekspertów na świecie jest przekonana, że wodór będzie w przyszłości stanowił efektywny substytut benzyny. Pytanie tylko, który wariant zasilania pojazdów wybrać. Możliwości są dwie.

Pierwsza z nich ukierunkowana jest tylko na sam wodór molekularny (cząsteczkowy) - H2. Ten rodzaj wodoru wytwarzany jest przez pojedyncze atomy, które mogą ulegać spalaniu w połączeniu z podgrzanym powietrzem. Takie właściwości wodoru stwarzają mocne podstawy do tego, aby przy niewielkiej ingerencji w budowę silnika spalinowego - emituje ciepło - napędzać go wodorem molekularnym. Jednostka nie emitowałaby przy tym szkodliwego CO2, a w wyniku wysokiej temperatury spalania, do atmosfery przedostawałyby się tylko niewielkie ilości tlenku azotu. Co prawda jest to związek trujący dla człowieka, jednak jak zapewniają inżynierowie, współczesna motoryzacja jest w stanie ograniczyć stopień jego emisji do poziomu dużo niższego, niż w przypadku obecnie stosowanych konwencjonalnych jednostek napędowych, zatruwających powietrze spalinami.

Przy powyższej koncepcji wiernie obstają na przykład BMW i Mazda. Jednak obie firmy w swoich projektach zdają sobie sprawę z jednej, bardzo istotnej wady. Zróżnicowanej wydajności H2. W przypadku koncepcyjnych aut BMW (Hydrogen 7) i Mazdy (RX-8 Hydrogen) silnik napędzany wodorem cząsteczkowym osiąga 42% wydajności wodoru. W prostych słowach oznacza to mniejszą moc i słabsze osiągi tych alternatywnie napędzanych jednostek.

Biorąc pod uwagę czynnik wydajności, dużo lepiej radzi są z tym druga koncepcja aut zasilanych wodorem, wyposażonych w ogniwa paliwowe (Honda FCX Clarity). Wydajność tego typu układów ustalona została obecnie na nieco poniżej 60%. To więcej niż w przypadku sprawności tradycyjnych jednostek. Dla przykładu silniki elektryczne mogą poszczycić się wynikiem na poziomie 90%.

W porównaniu z silnikami spalinowymi, ogniwa paliwowe produkując z wodoru energię i po utlenieniu wodę (także w postaci pary wodnej), dokonują tego "na zimno". Dosłownie oznacza to, że końcowy produkt jaki powstaje to nie ciepło, a prąd, który napędza w konsekwencji jednostkę elektryczną w samochodzie. Niestety energia wodorowa jest trudna do utrzymania przez dłuższy czas w typowych warunkach atmosferycznych. Wodór ma 2700 razy mniejszą gęstość energetyczną niż klasyczne paliwo. Jako, że jest najmniejszym pierwiastkiem chemicznym, wydostanie się z każdego pojemnika. Odbija się to na ograniczonym zasięgu samochodu. Metody na ominięcie tego problemu są dwie: skroplenie wodoru poprzez ochłodzenie do -260 stopni Celsjusza lub skondensowanie energii w zbiorniku pod wysokim ciśnieniem przy ciśnieniu od 350 do nawet 700 bar. W taki sposób zasięg auta z ogniwami paliwowymi zwiększy się nawet do 450 kilometrów.

Najistotniejsza kwestia, mogąca zdecydować o szybkim bądź bardzo powolnym nadejściu aut zasilanych wodorem, dotyczy wysokich kosztów produkcji. Wyprodukowanie jednego pojazdu z ogniwami paliwowymi jest obecnie blisko 20-krotnie droższe niż auta z silnikiem spalinowym. A dodatkowo trzeba pamiętać, że wodór sam w sobie nie jest źródłem energii tylko jej nośnikiem i będzie przyjazny środowisku tylko wtedy, jeśli nie będzie - jak dotąd - pochodzić z surowców kopalnianych.

Podobne wiadomości:

Wodorowy Lexus już za cztery lata

Wodorowy Lexus już za cztery lata

Technika 2016-11-25

Toyota pracuje nad wodorową ciężarówką

Toyota pracuje nad wodorową ciężarówką

Ciężarówki i Autobusy 2016-11-23

Komentuj:

Brak komentarzy! Wypowiedz się, jako pierwszy!

ZOBACZ RÓWNIEŻ Zamknij
Prześlij zdjęcie i zagraj o jedną z 30 nagród
Prześlij zdjęcie i zagraj o jedną z 30 nagród
Konkurs na 25-lecie magazynu "auto motor i sport". Zrób sobie zdjęcie z jubileuszowym wydaniem magazynu i prześlij je do nas koszystając z formularza na stronie. Masz szansę na wygranie jednej z 30 nagród. Weź udział!
Wydania cyfrowe auto motor i sport Wydania cyfrowe auto motor i sport