Ya Esittelin vetyajoneuvoista, jotka toimivat polttokennoilla ja polttoajoneuvoilla. Tässä toisessa artikkelissa näytän lisää tästä tulevaisuuden puhtaaksi polttoaineeksi asetettavasta polttoaineesta, ja sillä on mielenkiintoisia etuja ja ominaisuuksia.
Siksi aion omistaa tämän artikkelin kuvaile kaikki yksityiskohdat, joita saatat ihmetelläja katso, onko se todella niin puhdas ja lupaava kuin he sanovat...
Vedyn ja tyyppien saaminen
El vety, H, Se on ensimmäinen alkuaine jaksollisessa taulukossa, kevyin ja runsain universumissa, jonka atominumero on 1. Huolimatta runsaudesta, sitä ei löydy puhtaassa tilassaan maapallolta, vaan se on yhdistetty muihin alkuaineisiin, pääasiassa vedessä ( H2O). Puhtaan vedyn saamiseksi on käytettävä erilaisia ​​menetelmiä:
- veden elektrolyysi: on sähkökemiallinen prosessi, joka hajottaa veden sähkön avulla sen komponentteihin, vedyksi ja hapeksi. Eli viemällä kaksi elektrodia + ja – veteen ja kohdistamalla virtaa vesimolekyylit alkavat hajota H:ksi ja O:ksi.
- Hiilivetyreformointi: Se on lämpökemiallinen prosessi, joka muuntaa hiilivedyt (kuten metaanin, bensiinin tai maakaasun) vedyksi ja hiilimonoksidiksi.
- Hiilen kaasutus: on termokemiallinen prosessi, joka muuntaa hiilen synteettiseksi kaasuksi, jossa on runsaasti vetyä.
- Muut…
Riippuen siitä, kuinka vetyä saadaan, voimme erottaa useita vetytyyppejä, joilla ei ole sinänsä eroja, vaan jotka yksinkertaisesti erottavat toisistaan ​​niiden alkuperän mukaan:
- Vihreä vety: on nyt kaikkien huulilla, se on valmistettu uusiutuvista lähteistä, kuten elektrolyysistä aurinko- tai tuulienergialla.
- Sininen vety: Sitä saadaan fossiilisista hiilivedyistä hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin (CCS) avulla sen ympäristövaikutusten vähentämiseksi.
- Harmaa vety: Se syntyy fossiilisista hiilivedyistä ilman CCS:ää ja vapauttaa CO2-päästöjä ilmakehään.
- Musta vety: Se on valmistettu kivihiilestä, mikä tekee siitä saastuttavimman vaihtoehdon.
Polttoaineen ominaisuudet
El vetykaasu (H2) Se esitetään energialupauksena liikenteen tulevaisuudelle, olipa kyse sitten polttokennoajoneuvoista, käytetään akussa, joka tuottaa sähköä sähkömoottoreissa, tai polttomoottoreissa sekoittaen vetyä ilmassa olevan hapen kanssa ja synnyttäen samanlaisen palamisen kuin mitä nyt tehdään dieselillä tai bensiinillä.
Se on kestävä polttoaine, jos se on vihreää tai sinistä alkuperää, ja palaminen on puhdasta, koska se päästää yleensä vain vettä ilman muita saastuttavia kaasuja tai hiukkasia. Toisaalta se on myös tehokas energianlähde, sillä yli 60 % voidaan käyttää tarvittavan energian tuottamiseen, kun taas perinteiset bensiinimoottorit kuluttavat noin 30 % ja dieselmoottorit noin 40 %.
Vety mahdollistaa myös saavuttamisen hyvä suorituskyky ja erinomainen autonomia nykyisiin autoihin, jotka ovat riippuvaisia ​​akusta, mikä on lupaava vaihtoehto ladattaville sähkö- ja hybridiautoille. Kun akkua ei tarvitse ladata, vaan yksinkertaisesti täyttää kaasusäiliö, voit tankata nopeasti.
Onko totta että on haittapuolensa, kuten korkeammat kustannukset nykyisen infrastruktuurin puutteesta ja tarpeesta optimoida tuotantoprosesseja, sekä jotain vaarallista, jos sitä ei käsitellä huolellisesti, koska kaasuna, joka reagoi hapen kanssa, se on varastoitava turvallisesti kestävissä kaasupulloissa tai pulloja.
Seos: vety-ilmasuhde moottoreille
Vetypolttomoottoreille eli HICE:lle meillä on, että esimerkiksi stoikiometrinen seos on sellainen, jossa teoreettisesti ihanteellisessa palamisessa on täydellinen palaminen, jossa kaikki vety reagoi kaiken ilmassa olevan hapen kanssa. Vedyn osalta Stökiometrinen seos on 2 osaa ilmaa ja 1 tilavuusosa vetyä. Voi kuitenkin olla rikkaampia tai ohuempia seoksia riippuen siitä, mitä kussakin moottorissa on saavutettava.
Vetypolttokennot ottavat kemiallista energiaa kaasusta ja muuttavat sen suoraan sähköksi sähkökemiallisen reaktion kautta. Tässä tapauksessa ilma/happi-suhde ei ole kriittinen tässä prosessissa, koska reaktioon käytetään vain happea ilmasta. Sitä voidaan muokata sähkön tarpeen mukaan.
Seokset muiden kaasujen kanssa
On sanottava, että vetymoottoreille tutkitaan vedyn ja muiden kaasujen seoksia, joiden tavoitteena on parantaa suorituskykyä, tehokkuutta tai vähentää saastepäästöjä. Esimerkiksi typen lisääminen palamislämpötilan alentamiseksi ja päästöjen vähentämiseksi, seokset maakaasun kanssa tehokkuuden parantamiseksi, seokset nestekaasun tai nestekaasun kanssa jne. Kyse on polttomoottoreista, mutta se voidaan myös sekoittaa CO2:n tai hiilidioksidin kanssa polttokennoissa...
Esisytytysongelmat
La Esisytytys, joka tunnetaan myös nimellä ennenaikainen palaminen, on ei-toivottu ilmiö joita voi esiintyä polttomoottoreissa, mukaan lukien vetymoottorit. Se tapahtuu, kun ilma-polttoaineseos syttyy haluttua aikaisemmin.
Se voi johtua polttokammion sisälämpötilasta, korkeasta puristuspaineesta, liian vetyrikkaista seoksista jne. Joka tapauksessa, seuraukset Ne ovat moottorin tehon menetys, lisääntynyt polttoaineenkulutus jne.
Voidakseen estää tämän ongelman, voidaan käyttää erilaisia ​​menetelmiä, kuten lämpötilan säätö hyvän jäähdytysjärjestelmän avulla, materiaalit, joilla on parempi lämmönjohtavuus lämmön haihduttamiseksi, sytytysajoituksen säädöt, lisäaineiden käyttö jne.
Kuvat | canva