Drivstoffceller i personbiler allerede lønnsomme?

Inntil nylig var brenselcelleteknologi kun tilgjengelig for ikke-kommersielle bruksområder. Den ble brukt for eksempel i romfart, og de enorme kostnadene ved å produsere 1 kW energi utelukket praktisk talt bruken i større skala. Imidlertid fant oppfinnelsen, designet av William Grove, til slutt bred anvendelse. Les om hydrogenceller og se om du har råd til en bil med en slik kraftpakke!

Hva er en brenselcelle?

Det er et sett med to elektroder (negativ anode og positiv katode) atskilt av en polymermembran. Celler må generere elektrisitet fra drivstoffet som tilføres dem. Det er viktig å merke seg at, i motsetning til tradisjonelle battericeller, trenger de ikke å forsynes med strøm på forhånd, og selve brenselcellen krever ikke lading. Poenget er å forsyne den med drivstoff, som i enhetene som diskuteres består av hydrogen og oksygen.

Brenselceller - Systemdesign

Brenselcellekjøretøyer krever hydrogentanker. Det er fra dem at dette elementet kommer inn i elektrodene, hvor elektrisitet genereres. Systemet er vanligvis også utstyrt med en sentralenhet med omformer. Den konverterer likestrøm til vekselstrøm, som kan brukes til å drive en elektrisk motor. Det er han som er hjertet i bilen, og henter kraften fra de nåværende enhetene.

Brenselceller og driftsprinsipp

For at en brenselcelle skal generere elektrisitet, er en kjemisk reaksjon nødvendig. For å gjøre dette tilføres hydrogen- og oksygenmolekyler fra atmosfæren til elektrodene. Hydrogenet som avgis til anoden er årsaken til dannelsen av elektroner og protoner. Oksygen fra atmosfæren kommer inn i katoden og reagerer med elektroner. Den semipermeable polymermembranen leverer positive hydrogenprotoner til katoden. Der kombineres de med anioner av oksider, noe som resulterer i dannelse av vann. På den annen side passerer elektronene som er tilstede ved anoden gjennom den elektriske kretsen for å produsere elektrisitet.

Brenselcelle - applikasjon

Utenfor bilindustrien har brenselcellen mange bruksområder. Den kan brukes som strømkilde på steder uten fri tilgang til strømnettet. I tillegg fungerer celler av denne typen godt i ubåter eller romstasjoner der det ikke er tilgang til atmosfærisk luft. I tillegg driver brenselceller mobile roboter, hvitevarer og nødstrømsystemer.

Brenselceller - fordeler og ulemper med teknologi

Hva er fordelene med en brenselcelle? Det gir ren energi uten negativ innvirkning på miljøet. Reaksjonen produserer elektrisitet og vann (vanligvis i form av damp). I tillegg, i nødssituasjoner, for eksempel under en eksplosjon eller åpning av en tank, slipper hydrogen, på grunn av sin lille masse, ut vertikalt og brenner i en smal ildkolonne. Brenselcellen skiller seg også ut når det gjelder effektivitet da den oppnår resultater i området 40-60 %. Dette er et nivå som er uoppnåelig for forbrenningskamre, og la oss huske at disse parameterne fortsatt kan forbedres.

Hydrogenelement og dets ulemper

Nå noen få ord om manglene ved denne løsningen. Hydrogen er det mest tallrike grunnstoffet på jorden, men det danner forbindelser med andre grunnstoffer veldig lett. Det er ikke lett å få det i sin rene form og krever en spesiell teknologisk prosess. Og denne (i hvert fall foreløpig) er veldig dyr. Når det gjelder en hydrogen brenselcelle, er prisen dessverre ikke oppmuntrende. Du kan kjøre 1 kilometer til og med 5-6 ganger mer enn når det gjelder en elektrisk motor. Det andre problemet er mangelen på infrastruktur for hydrogentanking.

Brenselcellekjøretøy - eksempler

Når vi snakker om biler, her er noen få modeller som med hell kjører brenselceller. En av de mest populære brenselcellebilene er Toyota Mirai. Dette er en maskin med tanker med en kapasitet på mer enn 140 liter. Den er utstyrt med ekstra batterier for å lagre energi under rolig kjøring. Produsenten hevder at denne Toyota-modellen kan reise 700 kilometer på én bensinstasjon. Mirai har en effekt på 182 hk.

Andre brenselcellekjøretøyer som trengs for å generere elektrisitet inkluderer:

• Lexus LF-FC;
• Honda FCX Clarity;
• Nissan X-Trail FCV (drivstoffcellekjøretøy);
• Toyota FCHV (brenselcelle hybrid kjøretøy);
• brenselcelle Hyundai ix35;
• Brenselcelle elektrisk buss Ursus City Smile.

Har hydrogencellen en sjanse til å bevise seg i bilindustrien? Teknologien for å generere elektrisitet fra brenselceller er ikke ny. Det er imidlertid vanskelig å popularisere det blant personbiler uten en billig teknologisk prosess for å skaffe rent hydrogen. Selv om brenselcellekjøretøyer selges til allmennheten, kan de fortsatt henge etter når det gjelder kostnadseffektivitet for den gjennomsnittlige sjåføren. Derfor ser tradisjonelle elektriske kjøretøy fortsatt ut til å være det mest interessante alternativet.