Ya Bemutattam az üzemanyagcellás és a belsőégésű járművek hidrogénes járműveket. Ebben a másik cikkben megmutatom többet erről az üzemanyagról, amelyet a jövő tiszta üzemanyagaként pozicionálnak, és ennek érdekes előnyei és tulajdonságai vannak.
Ezért ezt a cikket ennek fogom szentelni írja le az összes részletet, amelyre kíváncsi lehet, és nézd meg, valóban olyan tiszta és ígéretes-e, mint mondják...
Hidrogén kinyerése és típusai
El hidrogén, H, Ez az első elem a periódusos rendszerben, a világegyetem legkönnyebb és legelterjedtebb eleme, atomszáma 1. Bősége ellenére nem tiszta állapotban található meg a Földön, hanem más elemekkel kombinálva, főleg vízben ( H2O). A tiszta hidrogén előállításához különféle módszereket kell alkalmazni:
- víz elektrolízise: egy elektrokémiai folyamat, amely a vizet elektromos áram felhasználásával komponenseire, hidrogénre és oxigénre bontja. Vagyis két + és – elektródát vízbe helyezve és áramot alkalmazva a vízmolekulák elkezdenek hidrogénre és oxigénre bomlani.
- Szénhidrogén reformálás: Ez egy termokémiai folyamat, amely a szénhidrogéneket (például metánt, benzint vagy földgázt) hidrogénné és szén-monoxiddá alakítja.
- Széngázosítás: egy termokémiai folyamat, amely a szenet hidrogénben gazdag szintetikus gázzá alakítja.
- Mások…
A hidrogén előállítási módjától függően többféle hidrogént különböztethetünk meg, amelyek önmagukban nem különböznek egymástól, hanem egyszerűen származásuk szerinti megkülönböztetésre szolgálnak:
- Zöld hidrogén: ma már mindenki ajkán van, megújuló forrásokból állítják elő, például elektrolízissel nap- vagy szélenergiával.
- Kék hidrogén: Fosszilis szénhidrogénekből nyerik szén-leválasztással és -tárolással (CCS), hogy csökkentsék környezeti hatását.
- Szürke hidrogén: Fosszilis szénhidrogénekből állítják elő CCS nélkül, és CO2-kibocsátást bocsát ki a légkörbe.
- Fekete hidrogén: Szénből állítják elő, ezért ez a legszennyezőbb megoldás.
Az üzemanyag tulajdonságai
El hidrogén gáz (H2) A közlekedés jövőjének energiaígéreteként jelenik meg, legyen szó üzemanyagcellás járművekről, elektromos motorok meghajtására villamos energiát termelő akkumulátorban, vagy belső égésű motorokban használva, a hidrogént a levegő oxigénjével keverve, és hasonló égést generálva. mit csinálnak most gázolajjal vagy benzinnel.
Fenntartható üzemanyag, ha zöld vagy kék eredetű, ill az égés tiszta, mivel ennek eredményeként általában csak vizet bocsát ki, egyéb szennyező gázok vagy részecskék nélkül. Másrészt hatékony energiaforrás is, hiszen több mint 60%-a felhasználható a szükséges energia előállítására, míg a hagyományos benzinmotorok az üzemanyag 30%-át, a dízelmotorok pedig 40%-át használják fel.
A hidrogén azt is lehetővé teszi, hogy elérjük jó teljesítmény és kiváló autonómia a jelenlegi akkumulátortól függő autókra, ami ígéretes a konnektorról tölthető elektromos és hibrid autók alternatívájaként. Ha nem kell akkumulátort tölteni, hanem egyszerűen feltölteni a benzintartályt, gyorsan tankolhat.
Az igaz hogy megvannak a maga hátrányai, mint például a jelenlegi infrastruktúra hiánya miatti magasabb költségek és a termelési folyamatok optimalizálásának szükségessége, valamint valami nem biztonságos, ha nem gondosan kezelik, mivel oxigénnel reagáló gázként biztonságosan, ellenálló gázpalackokban kell tárolni. vagy palackok.
Keverék: hidrogén-levegő arány motorokhoz
A hidrogénes belsőégésű motoroknál, vagy a HICE-nél például az a sztöchiometrikus keverék, amelyben az elméletileg ideális égés teljes, ahol az összes hidrogén reakcióba lép a levegőben lévő összes oxigénnel. A hidrogén esetében a A sztöchiometrikus keverék 2 rész levegőt és 1 térfogatrész hidrogént tartalmaz. Lehetnek azonban gazdagabb vagy soványabb keverékek, attól függően, hogy mit kell elérni az egyes motorokban.
A hidrogén üzemanyagcellák kémiai energiát vesznek fel a gázból, és elektrokémiai reakcióval közvetlenül elektromos árammá alakítják át. Ebben az esetben a levegő/oxigén arány nem kritikus ebben a folyamatban, mivel a reakcióhoz csak a levegő oxigénjét használjuk fel. Az áramigénynek megfelelően módosítható.
Keverékek más gázokkal
El kell mondanunk, hogy a hidrogén és más gázok keverékét vizsgálják a hidrogénmotorokhoz, a teljesítmény, a hatékonyság javítása vagy a szennyezőanyag-kibocsátás csökkentése céljából. Például nitrogén bevezetése az égési hőmérséklet csökkentése és a kibocsátás csökkentése érdekében, földgáz keverékek a hatékonyság javítása érdekében, keverékek cseppfolyósított kőolajgázzal vagy PB-gázzal stb. Ez a belsőégésű motorokról szól, de CO2-vel vagy szén-dioxiddal is keverhető üzemanyagcellákhoz...
Előgyújtási problémák
La Az előgyújtás, más néven idő előtti égés nem kívánatos jelenség amelyek előfordulhatnak a belső égésű motorokban, beleértve a hidrogénmotorokat is. Akkor fordul elő, ha a levegő-üzemanyag keverék a kívántnál korábban meggyullad.
Okozhatja az égéstérben túl magas hőmérséklet, nagy kompresszió, túl hidrogénben gazdag keverékek stb. Másik út, a következmények Ezek a motor teljesítményének csökkenése, megnövekedett üzemanyag-fogyasztás stb.
A megakadályozza ezt a problémát, különféle módszerek használhatók, mint például a hőmérséklet szabályozása egy jó hűtőrendszeren keresztül, a jobb hővezető képességű anyagok a hő elvezetésére, a gyújtás időzítésének beállítása, adalékanyagok használata stb.
Képek | vászon