خودروهای هیدروژنی آینده صنعت خودرو هستند. خودروهای هیدروژنی مانند تویوتا میرای و بی ام و X5 چگونه کار می کنند؟

خودروهای هیدروژنی هنوز جایگاه قدرتمندی در بازار ندارند. تعداد کمی از تولیدکنندگان تصمیم می گیرند به طور کامل روی توسعه این فناوری تمرکز کنند. کار هنوز عمدتاً روی موتورهای الکتریکی و موتورهای احتراق داخلی یا هیبریدی کم آلاینده است. با وجود رقابت زیاد، خودروهای هیدروژنی یک کنجکاوی هستند. چه چیزی ارزش دانستن در مورد آنها را دارد؟

انرژی هیدروژن چگونه کار می کند؟

بزرگترین مزیت خودروهای هیدروژنی سازگاری با محیط زیست آنهاست. در اینجا شایان ذکر است که برای اینکه بتوان آنها را به این شکل تعریف کرد، رعایت اصول حفاظت از محیط زیست نیز در فرآیند تولید ضروری است. 

خودروهای هیدروژنی به گونه ای کار می کنند که برق مورد نیاز برای حرکت خودرو را تولید می کنند. این به لطف سلول های سوختی نصب شده با مخزن هیدروژنی که برق تولید می کند امکان پذیر است. باتری الکتریکی به عنوان یک بافر عمل می کند. وجود آن در کل سیستم موتور وسیله نقلیه ضروری است، به عنوان مثال، در هنگام شتاب گیری. همچنین می تواند انرژی جنبشی را در هنگام ترمزگیری جذب و ذخیره کند. 

فرآیندی که در موتور هیدروژنی انجام می شود 

همچنین ارزش این را دارد که بفهمیم دقیقاً در موتور هیدروژنی خود وسیله نقلیه چه اتفاقی می افتد. پیل سوختی از هیدروژن الکتریسیته تولید می کند. این به دلیل الکترولیز معکوس است. خود واکنش به این صورت است که هیدروژن و اکسیژن در هوا برهم کنش می کنند و آب را تشکیل می دهند. این باعث تولید گرما و الکتریسیته برای به حرکت درآوردن موتور الکتریکی می شود.

سلول های سوختی در خودروهای هیدروژنی

پیل سوختی PEM در خودروهای هیدروژنی استفاده می شود. این یک غشای الکترولیتی پلیمری است که هیدروژن و اکسیژن اطراف آند و کاتد را جدا می کند. غشاء فقط به یون های هیدروژن نفوذ پذیر است. در همان زمان، در آند، مولکول های هیدروژن به یون ها و الکترون ها جدا می شوند. سپس یون های هیدروژن از طریق EMF به کاتد می روند و در آنجا با اکسیژن اتمسفر ترکیب می شوند. بنابراین، آب ایجاد می کنند.

از طرف دیگر، الکترون های هیدروژن نمی توانند از EMF عبور کنند. بنابراین از سیم اتصال آند و کاتد عبور می کنند. به این ترتیب برق تولید می شود که باتری کششی را شارژ کرده و موتور الکتریکی خودرو را به حرکت در می آورد.

هیدروژن چیست؟

این عنصر ساده ترین، قدیمی ترین و در عین حال رایج ترین عنصر در کل جهان است. هیدروژن رنگ و بوی خاصی ندارد. معمولاً گازی و سبکتر از هوا است. در طبیعت، فقط به شکل محدود، به عنوان مثال، در آب رخ می دهد.

هیدروژن به عنوان سوخت - از کجا به دست می آید؟

عنصر H2 در فرآیند الکترولیز به دست می آید. این نیاز به جریان مستقیم و یک الکترولیت دارد. به لطف آنها، آب به اجزای جداگانه - هیدروژن و اکسیژن تقسیم می شود. خود اکسیژن در آند و هیدروژن در کاتد تشکیل می شود. H2 اغلب محصول فرعی فرآیندهای شیمیایی، سنتز گاز طبیعی یا پالایش نفت خام است. بخش قابل توجهی از نیاز هیدروژن توسط منابع انرژی تجدید پذیر تامین می شود.

هیدروژن از منابع تجدیدپذیر - کدام مواد خام در این گروه قرار می گیرند؟

شایان ذکر است که کدام مواد خاص را می توان مواد خام تجدید پذیر نامید. برای اینکه وسایل نقلیه هیدروژنی و پیل سوختی پایدار باشند، سوخت باید از منابعی مانند:

• فتوولتائیک؛
• انرژی باد؛
• انرژی آب؛
• انرژی خورشیدی؛
• انرژی زمین گرمایی؛
• زیست توده

خودروهای هیدروژنی – تویوتا میرای

تویوتا میرای 2022 و همچنین مدل 2021 یکی از پرطرفدارترین مدل های انتخاب شده توسط مشتریان است. برد میرای تا 555 کیلومتر و یک موتور الکتریکی 134 کیلوواتی در عقب خودرو قرار دارد. انرژی توسط پیل های سوختی موجود در زیر کاپوت جلوی خودرو تولید می شود. هیدروژن به عنوان انرژی اولیه استفاده می شود و در مخازن به اصطلاح تونل کاردان در زیر صندلی های عقب ذخیره می شود. تانک ها 5,6 ​​کیلوگرم هیدروژن را در 700 بار نگه می دارند. طراحی تویوتا میرای نیز یک مزیت است - طراحی ماشین آینده نگر نیست، بلکه کلاسیک است.

میرای در 100 ثانیه به سرعت 9,2 کیلومتر در ساعت می رسد و حداکثر سرعت آن 175 کیلومتر در ساعت است.. تویوتا میرای قدرت ثابتی را ارائه می دهد و به حرکات راننده بسیار خوب پاسخ می دهد - هم شتاب گیری و هم ترمز.

هیدروژن BMW X5 - خودرویی که ارزش توجه دارد

خط تولید خودروهای هیدروژنی شامل خودروهای SUV نیز می شود. یکی از آنها BMW X5 هیدروژن است. مدل در طراحی آن با همتایان کوره خود از همان سری تفاوتی ندارد. فقط پانل های نور یا طراحی رینگ ها ممکن است متفاوت باشد، اما این ناهماهنگی های آشکار نیستند. محصول برند باواریا دارای دو مخزن با قابلیت ذخیره تا 6 کیلوگرم گاز و همچنین سلول های سوختی با ظرفیت تا 170 اسب بخار است. جالب اینجاست که BMW به تویوتا پیوسته است. مدل X5 با موتور هیدروژنی با استفاده از فناوری مشابه خودروهای سازنده آسیایی Hydrogen NEXT توسعه یافته است. 

آیا خودروهای هیدروژنی واقعا سبز هستند؟

مزیت اصلی خودروهای هیدروژنی این است که دوستدار محیط زیست هستند. با این حال، این که آیا واقعاً چنین است تا حد زیادی به نحوه تولید هیدروژن بستگی دارد. در زمانی که روش اصلی تامین سوخت، تولید با استفاده از گاز طبیعی است، الکتریسیته که به خودی خود زیست محیطی و بدون آلایندگی است، تمام آلودگی هایی را که در حین تولید هیدروژن ایجاد می شود کاهش نمی دهد. حتی پس از استفاده طولانی مدت از خودرو. یک خودروی هیدروژنی را می‌توان کاملاً سبز نامید اگر انرژی لازم برای راه‌اندازی آن کاملاً از منابع تجدیدپذیر تأمین شود. در عین حال، وسیله نقلیه برای محیط زیست کاملاً ایمن است. 

اتومبیل های هیدروژنی - خلاصه

وسایل نقلیه الکتریکی دارای برد روزافزونی هستند و همچنین رانندگی بسیار سرگرم کننده است. با این حال، سوخت گیری خودروهای الکتریکی می تواند یک چالش باشد. خودروهایی با چنین درایو خود را در مجاورت شهرهای بزرگ مانند ورشو به خوبی ثابت می کنند.به گفته اورلن، هنوز تعداد کمی از ایستگاه های سوخت هیدروژن در کشور ما وجود دارد، اما این باید تا سال 2030 تغییر کند، زمانی که تعداد ایستگاه ها به بیش از 100 خواهد رسید.