Горивне ћелије у путничким аутомобилима већ профитабилне?

До недавно, технологија горивих ћелија била је доступна само за некомерцијалне апликације. Коришћен је, на пример, у свемирским летовима, а огроман трошак производње 1 кВ енергије је практично искључио његову употребу у већим размерама. Међутим, проналазак, који је дизајнирао Виллиам Грове, на крају је нашао широку примену. Прочитајте о водоничним ћелијама и видите да ли можете да приуштите аутомобил са таквим агрегатом!

Шта је горивна ћелија?

То је сет од две електроде (негативна анода и позитивна катода) раздвојене полимерном мембраном. Ћелије морају генерисати електричну енергију из горива које им се испоручује. Важно је напоменути да, за разлику од традиционалних батеријских ћелија, не треба их унапред снабдевати струјом, а сама горивна ћелија не захтева пуњење. Поента је да се снабдева горивом које се у уређајима о којима се расправља састоји од водоника и кисеоника.

Горивне ћелије - Дизајн система

Возила са горивим ћелијама захтевају резервоаре за водоник. Из њих овај елемент улази у електроде, где се производи електрична енергија. Систем је обично опремљен и централном јединицом са претварачем. Конвертује једносмерну струју у наизменичну, која се може користити за напајање електричног мотора. Он је тај који је срце аутомобила, који своју снагу црпи из тренутних јединица.

Горивне ћелије и принцип рада

Да би горивна ћелија произвела електричну енергију, неопходна је хемијска реакција. Да би се то урадило, молекули водоника и кисеоника из атмосфере се доводе до електрода. Водоник који се даје аноди је узрок стварања електрона и протона. Кисеоник из атмосфере улази у катоду и реагује са електронима. Полупропусна полимерна мембрана испоручује позитивне протоне водоника на катоду. Тамо се комбинују са ањонима оксида, што резултира формирањем воде. С друге стране, електрони присутни на аноди пролазе кроз електрично коло да би произвели електричну енергију.

Горива ћелија - примена

Изван аутомобилске индустрије, горивне ћелије имају много примена. Може се користити као извор електричне енергије на местима без слободног приступа мрежи. Поред тога, ћелије овог типа добро функционишу у подморницама или свемирским станицама где нема приступа атмосферском ваздуху. Поред тога, горивне ћелије напајају мобилне роботе, кућне апарате и системе за напајање у хитним случајевима.

Горивне ћелије - предности и мане технологије

Које су предности горивне ћелије? Обезбеђује чисту енергију без негативног утицаја на животну средину. Реакција производи електричну енергију и воду (обично у облику паре). Осим тога, у ванредним ситуацијама, на пример, приликом експлозије или отварања резервоара, водоник због своје мале масе излази вертикално и сагорева у уском стубу ватре. Горива ћелија се такође истиче по ефикасности јер постиже резултате у распону од 40-60%. Ово је ниво недостижан за коморе за сагоревање, а подсетимо се да се ови параметри и даље могу побољшати.

Елемент водоника и његови недостаци

Сада неколико речи о недостацима овог решења. Водоник је најзаступљенији елемент на Земљи, али врло лако формира једињења са другим елементима. Није га лако добити у чистом облику и захтева посебан технолошки процес. А овај (бар за сада) је веома скуп. Када је у питању водонична горивна ћелија, цена, нажалост, није охрабрујућа. Можете возити 1 километар чак 5-6 пута више него у случају електромотора. Други проблем је недостатак инфраструктуре за пуњење водоником.

Возила на горивне ћелије – примери

Говорећи о аутомобилима, ево неколико модела који успешно покрећу горивне ћелије. Једно од најпопуларнијих возила на гориве ћелије је Тоиота Мираи. Ово је машина са резервоарима капацитета више од 140 литара. Опремљен је додатним батеријама за складиштење енергије током лагане вожње. Произвођач тврди да овај модел Тојоте на једној бензинској пумпи може да пређе 700 километара. Мираи има снагу од 182 КС.

Остала возила на гориве ћелије потребна за производњу електричне енергије укључују:

• Лекус ЛФ-ФЦ;
• Хонда ФЦКС Цларити;
• Ниссан Кс-Траил ФЦВ (возило на гориве ћелије);
• Тоиота ФЦХВ (хибридно возило са горивним ћелијама);
• горивне ћелије Хиундаи ик35;
• Електрични аутобус на гориве ћелије Урсус Цити Смиле.

Да ли водонична ћелија има шансу да се докаже у аутомобилској индустрији? Технологија за производњу електричне енергије из горивих ћелија није нова. Међутим, тешко га је популарисати међу путничким аутомобилима без јефтиног технолошког процеса за добијање чистог водоника. Чак и ако возила на горивне ћелије буду у продаји широј јавности, она и даље могу заостајати у погледу исплативости за просечног возача. Стога се чини да су традиционална електрична возила и даље најинтересантнија опција.