Ce este o mașină cu hidrogen și cum funcționează un FCEV?

Nu este un secret faptul că lumea se îndreaptă către vehicule cu emisii zero în viitorul apropiat. Chiar dacă vehiculele electrice au câștigat popularitate în ultimul deceniu ca alternativă la vehiculele pe benzină, mașinile cu hidrogen s-au chinuit să ajungă din urmă. Cu toate acestea, vehiculele cu hidrogen rămân o opțiune plauzibilă, la fel ca și vehiculele electrice, pentru a înlocui vehiculele pe benzină.

Ești curios despre știința din spatele mașinilor cu hidrogen? Continua să citești.

Cum funcționează o mașină cu hidrogen?

Când vine vorba de mașini cu hidrogen, puteți avea fie două surse diferite de energie; un motor cu combustie internă pe hidrogen sau pile de combustibil cu hidrogen. Motorul cu ardere internă cu hidrogen este proiectat similar unui motor pe benzină, cu excepția faptului că arde hidrogen în loc de benzină.

Pe de altă parte, o pilă de combustibil cu hidrogen este folosită pentru a converti energia chimică în electricitate pentru a propulsa motorul. Pentru ca acest lucru să se întâmple, hidrogenul gazos este eliberat din rezervorul său în celula de combustibil, unde este amestecat cu oxigen pentru a crea o reacție chimică care determină electronii să genereze electricitate.

Din punct de vedere tehnic, o mașină cu hidrogen ar putea fi un vehicul electric, dar în loc să funcționeze cu baterii, acestea sunt proiectate cu centrale electrice cu celule de combustie care își generează propria energie electrică; de aceea se numesc vehicule electrice cu celule de combustibil sau FCEV. În mod similar, aveți opțiunea de a alege un vehicul cu combustie internă pe hidrogen; altfel cunoscut sub numele de HICEV. Află mai multe despre cum funcționează vehiculele electrice daca nu esti familiarizat.

Care sunt beneficiile mașinilor cu combustibil cu hidrogen?

Vehiculele cu hidrogen care se bazează pe celule de combustie sau ardere internă produc vapori de apă ca produs de evacuare fără urme de dioxid de carbon. Cu alte cuvinte, vehiculele cu hidrogen sunt prietenoase cu mediul, la fel ca vehiculele electrice.

Dincolo de asta, o mașină cu hidrogen nu trebuie să fie încărcată ca un vehicul electric cu baterie; îl poți alimenta în mai puțin de cinci minute. De fapt, majoritatea mașinilor cu hidrogen pot parcurge cu ușurință o distanță de până la 300 de mile cu un rezervor plin.

Deoarece mașinile cu hidrogen cu celule de combustibil își generează propria energie electrică în timpul conducerii, nu au nevoie de baterii mari. În cele mai multe cazuri, o baterie mică de 30 kW este mai mult decât suficientă pentru a stoca energie electrică. Ca să nu mai vorbim că majoritatea vehiculelor cu hidrogen cu celule de combustibil au o durată de viață de 5.000 până la 10.000 de ore; acesta este echivalentul a 150.000 până la 300.000 de mile.

Desigur, dacă conduceți un vehicul electric cu pile de combustie, motorul va fi la fel de silențios ca un mouse.

De ce mașinile cu hidrogen nu sunt încă comune?

Potrivit TWI Global, Mașinile cu hidrogen sunt mai scumpe de produs decât vehiculele electrice cu baterii. Din această cauză, majoritatea producătorilor de mașini nu sunt dispuși să ia pariul și să producă mașini cu hidrogen la scară masivă.

Chiar dacă îți poți permite o mașină cu hidrogen, unde ai alimenta-o? Pur și simplu nu există suficientă infrastructură pentru a susține vehiculele cu hidrogen în acest moment. Conform Centrul de date pentru combustibili alternativi (AFDC), 48 de stații de realimentare cu hidrogen sunt deschise publicului în Statele Unite; 47 dintre aceste stații de realimentare sunt în California. Dacă vă aflați în Canada, există doar șapte stații de alimentare cu hidrogen accesibile publicului (conform GLP Autogas).

Se pune și problema eficienței energetice a hidrogenului; este nevoie de o mulțime de resurse care implică de obicei arderea combustibililor fosili pentru a valorifica gazul de hidrogen pur din metan sau apă.

Dar ce se întâmplă dacă utilizați electricitate pe bază de solar pentru a recolta hidrogen fără combustibili fosili? Da, se poate, dar conform a cercetare realizată de The Conversation, ar fi mai eficient din punct de vedere energetic dacă încărcați bateriile electrice direct, mai degrabă decât să utilizați electricitate pentru a produce hidrogen gazos doar pentru a genera electricitate din nou prin celulele de combustibil.

Pentru hidrogenul care este disponibil la benzinării, ați plăti mai mult decât benzina sau electricitatea; cu excepția cazului în care există o penurie globală de combustibil care a determinat creșterea vertiginoasă a prețului benzinei. De fapt, hidrogenul conține mai multă energie pe unitate de volum decât benzina; asta înseamnă că probabil vei vizita mai des o stație de alimentare cu hidrogen.

Nu în ultimul rând, hidrogenul gazos este foarte volatil și inflamabil, ceea ce îl face dificil de depozitat. Din acest motiv, rezervoarele de gaz cu hidrogen trebuie să fie rezistente și testate la impact în condiții extreme înainte de aprobare. De asemenea, centralele electrice cu hidrogen sunt construite de obicei în apropierea centrelor de realimentare, deoarece transportul pe distanțe lungi prezintă riscuri pentru siguranță.

Ce mașini cu hidrogen sunt disponibile pentru consumatori?

Potrivit Motor1, doar 41.700 de mașini cu hidrogen au fost vândute în întreaga lume din 2011. Singurele mașini cu hidrogen aflate în producție în prezent sunt Hyundai Nexo și Toyota Mirai. Alte vehicule notabile cu hidrogen care au fost fabricate dar întrerupte includ Honda Clarity și Hyundai Tucson FCEV.

Hyundai Nexo este un vehicul SUV electric cu celule de combustie care funcționează cu hidrogen; are o rază de acțiune cuprinsă între 354 mile și 380 mile. Prețul său de pornire în America de Nord este de aproximativ 59.000 USD pentru modelul Blue și aproximativ 62.000 USD pentru modelul Limited.

Similar cu Hyundai Nexo, Toyota Mirai este un vehicul sedan de dimensiuni medii cu pile de combustibil pe hidrogen. La un rezervor plin, Toyota Mirai are o autonomie estimată cuprinsă între 357 mile (complet limitat) și 402 mile (complet XLE). Prețul său de pornire în America de Nord este de 49.500 USD pentru echipamentul XLE și 66.000 USD pentru echipamentul Limited.

Atât Hyundai Nexo, cât și Toyota Mirai sunt eligibile pentru stimulentul fiscal federal de 7.500 USD în Statele Unite; dacă cumpărați o mașină cu hidrogen în California, primiți o reducere suplimentară de taxe de 4.500 USD.

De asemenea, merită menționat faptul că atât Toyota Mirai, cât și Hyundai Nexo vin cu o opțiune de finanțare fără dobândă și reumplere gratuită cu combustibil la orice stație de hidrogen de până la 15.000 USD. Nu devine mai bine decât asta! Alternativ, puteți lua în considerare opțiuni pentru vehicule electrice cu baterie cu emisii zero.

Următoarea ta mașină ar putea funcționa cu hidrogen?

Adevărul să fie spus, avem un drum lung de parcurs înainte ca mașinile cu hidrogen să devină o vedere comună pe drum. Desigur, până când stațiile de alimentare cu hidrogen vor începe să apară peste tot și exploatarea hidrogenului devine viabilă din punct de vedere economic, majoritatea oamenilor vor fi sceptici în ceea ce privește mașinile cu hidrogen.

Cu toate acestea, puteți cumpăra în continuare o mașină cu hidrogen chiar acum, dacă doriți. Problema este că găsirea unei stații de alimentare cu hidrogen ar putea fi o provocare dificilă.

4 lucruri de luat în considerare înainte de a trece la un vehicul electric

Citiți în continuare

Despre autor