Seli za mafuta katika magari ya abiria tayari zina faida?
yaliyomo
Hadi hivi majuzi, teknolojia ya seli za mafuta ilikuwa inapatikana kwa programu zisizo za kibiashara pekee. Ilitumiwa, kwa mfano, katika ndege za anga, na gharama kubwa ya kuzalisha kW 1 ya nishati kivitendo haikujumuisha matumizi yake kwa kiwango kikubwa. Walakini, uvumbuzi huo, uliobuniwa na William Grove, hatimaye ulipata matumizi mengi. Soma kuhusu seli za hidrojeni na uone ikiwa unaweza kumudu gari na pakiti ya nguvu kama hiyo!
Seli ya mafuta ni nini?
Ni seti ya electrodes mbili (anode hasi na cathode chanya) iliyotengwa na membrane ya polymer. Seli lazima zitoe umeme kutoka kwa mafuta yanayotolewa kwao. Ni muhimu kutambua kwamba, tofauti na seli za betri za jadi, hazihitaji kusambaza umeme mapema, na kiini cha mafuta yenyewe hauhitaji malipo. Jambo ni kusambaza kwa mafuta, ambayo katika vifaa vinavyojadiliwa vinajumuisha hidrojeni na oksijeni.
Seli za Mafuta - Muundo wa Mfumo
Magari ya seli ya mafuta yanahitaji mizinga ya hidrojeni. Ni kutoka kwao kwamba kipengele hiki kinaingia kwenye electrodes, ambapo umeme huzalishwa. Mfumo kawaida pia una vifaa vya kitengo cha kati na kibadilishaji. Inabadilisha mkondo wa moja kwa moja kuwa sasa mbadala, ambayo inaweza kutumika kuwasha gari la umeme. Ni yeye ambaye ni moyo wa gari, akichota nguvu zake kutoka kwa vitengo vya sasa.
Seli za mafuta na kanuni ya operesheni
Kwa kiini cha mafuta kuzalisha umeme, mmenyuko wa kemikali ni muhimu. Kwa kufanya hivyo, molekuli za hidrojeni na oksijeni kutoka anga hutolewa kwa electrodes. Hidrojeni iliyotolewa kwa anode ndiyo sababu ya kuundwa kwa elektroni na protoni. Oksijeni kutoka anga huingia kwenye cathode na humenyuka na elektroni. Utando wa polima unaoweza kupenyeza nusu hutoa protoni chanya za hidrojeni kwenye cathode. Huko huchanganya na anions ya oksidi, na kusababisha kuundwa kwa maji. Kwa upande mwingine, elektroni zilizopo kwenye anode hupitia mzunguko wa umeme ili kuzalisha umeme.
Kiini cha mafuta - maombi
Nje ya tasnia ya magari, seli ya mafuta ina matumizi mengi. Inaweza kutumika kama chanzo cha umeme katika maeneo bila ufikiaji wa bure kwa mains. Kwa kuongeza, seli za aina hii hufanya kazi vizuri katika manowari au vituo vya anga ambapo hakuna upatikanaji wa hewa ya anga. Kwa kuongezea, seli za mafuta huendesha roboti za rununu, vifaa vya nyumbani na mifumo ya nguvu ya dharura.
Seli za mafuta - faida na hasara za teknolojia
Ni faida gani za seli ya mafuta? Inatoa nishati safi bila athari mbaya kwa mazingira. Mmenyuko hutoa umeme na maji (kawaida katika mfumo wa mvuke). Kwa kuongeza, katika hali ya dharura, kwa mfano, wakati wa mlipuko au kufungua tank, hidrojeni, kutokana na wingi wake mdogo, hupuka kwa wima na huwaka kwenye safu nyembamba ya moto. Seli ya mafuta pia inajitokeza katika suala la ufanisi kwani inapata matokeo katika safu ya 40-60%. Hiki ni kiwango kisichoweza kufikiwa kwa vyumba vya mwako, na tukumbuke kwamba vigezo hivi bado vinaweza kuboreshwa.
Kipengele cha hidrojeni na hasara zake
Sasa maneno machache kuhusu mapungufu ya suluhisho hili. Hidrojeni ni kipengele kingi zaidi duniani, lakini huunda misombo na vipengele vingine kwa urahisi sana. Si rahisi kuipata kwa fomu yake safi na inahitaji mchakato maalum wa kiteknolojia. Na hii (angalau kwa sasa) ni ghali sana. Linapokuja suala la seli ya mafuta ya hidrojeni, bei, kwa bahati mbaya, haifai. Unaweza kuendesha kilomita 1 hata mara 5-6 zaidi kuliko katika kesi ya motor ya umeme. Tatizo la pili ni ukosefu wa miundombinu ya kuongeza hidrojeni.
Magari ya seli za mafuta - mifano
Akizungumzia magari, hapa kuna mifano michache inayoendesha seli za mafuta kwa mafanikio. Moja ya magari maarufu zaidi ya mafuta ni Toyota Mirai. Hii ni mashine yenye mizinga yenye uwezo wa zaidi ya lita 140. Ina betri za ziada za kuhifadhi nishati wakati wa kuendesha gari kwa burudani. Mtengenezaji anadai kuwa mfano huu wa Toyota unaweza kusafiri kilomita 700 kwenye kituo kimoja cha gesi. Mirai ina nguvu ya 182 hp.
Magari mengine ya mafuta yanayohitajika kuzalisha umeme ni pamoja na:
- Lexus LF-FC;
- Honda FCX Uwazi;
- Nissan X-Trail FCV (gari la seli ya mafuta);
- Toyota FCHV (gari la mseto wa seli za mafuta);
- kiini cha mafuta Hyundai ix35;
- Basi la umeme la seli ya mafuta Ursus City Smile.
Je, kiini cha hidrojeni kina nafasi ya kujithibitisha katika sekta ya magari? Teknolojia ya kuzalisha umeme kutoka kwa seli za mafuta sio mpya. Walakini, ni ngumu kuitangaza kati ya magari ya abiria bila mchakato wa kiteknolojia wa kupata hidrojeni safi. Hata kama magari ya seli ya mafuta yatauzwa kwa umma kwa ujumla, bado yanaweza kubaki nyuma katika suala la ufanisi wa gharama kwa dereva wa wastani. Kwa hiyo, magari ya jadi ya umeme bado yanaonekana kuwa chaguo la kuvutia zaidi.
