Водородните автомобили са бъдещето на автомобилната индустрия. Как работят водородни коли като Toyota Mirai и BMW X5?

Водородните коли все още не заемат силна позиция на пазара. Малко производители решават да се фокусират изцяло върху развитието на тази технология. Все още се работи основно върху електрически двигатели и по-малко замърсяващи двигатели с вътрешно горене или хибридни двигатели. Въпреки голямата конкуренция, водородните автомобили са любопитство. Какво си струва да знаете за тях?

Как работи водородната енергия?

Най-голямото предимство на превозните средства, задвижвани с водород, е тяхната екологичност. Тук си струва да се отбележи, че за да можем да ги дефинираме по този начин, е необходимо да се спазват принципите за опазване на околната среда и в производствения процес. 

Автомобилите, задвижвани с водород, работят по такъв начин, че генерират електричеството, необходимо за движение на автомобила. Това е възможно благодарение на монтираните горивни клетки с резервоар за водород, който генерира електричество. Електрическата батерия действа като буфер. Неговото присъствие в цялата двигателна система на автомобила е необходимо, например, по време на ускорение. Освен това може да абсорбира и съхранява кинетична енергия по време на спиране. 

Процесът, който протича във водороден двигател 

Също така си струва да разберете какво точно се случва във водородния двигател на самото превозно средство. Горивната клетка произвежда електричество от водород. Това се дължи на обратната електролиза. Самата реакция е, че водородът и кислородът във въздуха взаимодействат, за да образуват вода. Това генерира топлина и електричество за задвижване на електрическия мотор.

Горивни клетки във водородни автомобили

PEM горивните клетки се използват в превозни средства, задвижвани с водород. Това е полимерна електролитна мембрана, която разделя водорода и кислорода около анода и катода. Мембраната е пропусклива само за водородни йони. В същото време на анода водородните молекули се разделят на йони и електрони. След това водородните йони преминават през ЕМП към катода, където се свързват с атмосферния кислород. Така те създават вода.

От друга страна, водородните електрони не могат да преминат през ЕМП. Следователно те преминават през жицата, свързваща анода и катода. По този начин се генерира електричество, което зарежда тяговата батерия и задвижва електродвигателя на автомобила.

Какво е водород?

Той се счита за най-простият, най-старият и в същото време най-често срещаният елемент в цялата вселена. Водородът няма специфичен цвят или мирис. Обикновено е газообразен и по-лек от въздуха. В природата се среща само в свързана форма, например във вода.

Водородът като гориво - откъде се добива?

Елементът H2 се получава в процеса на електролиза. Това изисква постоянен ток и електролит. Благодарение на тях водата се разделя на отделни компоненти - водород и кислород. Самият кислород се образува на анода, а водородът на катода. H2 често е страничен продукт от химически процеси, синтез на природен газ или рафиниране на суров нефт. Значителна част от търсенето на водород се покрива от възобновяеми енергийни източници.

Водород от възобновяеми източници – кои суровини попадат в тази група?

Струва си да се изясни кои конкретни материали могат да се нарекат възобновяеми суровини. За да бъдат устойчиви превозните средства с водород и горивни клетки, горивото трябва да идва от източници като:

• фотоволтаици;
• вятърна енергия;
• водна енергия;
• слънчева енергия;
• геотермална енергия;
• биомаса.

Водородни автомобили – Toyota Mirai

Toyota Mirai 2022, както и 2021 е един от най-често избираните модели от клиентите. Mirai има пробег до 555 км и електрически мотор с мощност 134 kW, разположен в задната част на автомобила. Енергията се генерира от бордови горивни клетки, разположени под предния капак на автомобила. Водородът се използва като първична енергия и се съхранява в резервоари в така наречения карданен тунел под задните седалки. Резервоарите побират 5,6 кг водород при 700 бара. Дизайнът на Toyota Mirai също е предимство – дизайнът на колата не е футуристичен, а класически.

Mirai ускорява до 100 км/ч за 9,2 секунди и има максимална скорост от 175 км/ч.. Toyota Mirai осигурява постоянна мощност и реагира много добре на движенията на водача – както ускоряване, така и спиране.

Водородно BMW X5 - кола, на която си струва да се обърне внимание

Гамата от автомобили, задвижвани с водород, включва и SUV. Един от тях е BMW X5 Hydrogen. Моделът по своя дизайн не се различава от колегите на пещта от същата серия. Само светлинните панели или дизайнът на джантите може да се различават, но това не са очевидни несъответствия. Продуктът на баварската марка има два резервоара, способни да съхраняват до 6 кг газ, както и горивни клетки с мощност до 170 к.с. Интересното е, че BMW обедини сили с Toyota. Задвижваният с водород модел X5 е разработен по същата технология като колите на азиатския производител Hydrogen NEXT. 

Екологични ли са наистина водородните коли?

Основното предимство на водородните автомобили е, че те са екологични. Но дали това наистина е така зависи до голяма степен от това как се произвежда водородът. Във време, когато основният метод за получаване на гориво е производството с използване на природен газ, електричеството, което само по себе си е екологично и без емисии, не намалява цялото замърсяване, което възниква при производството на водород. Дори след продължителна употреба на автомобила. Водородният автомобил може да се нарече напълно екологичен, ако енергията, необходима за неговото движение, идва изцяло от възобновяеми източници. В същото време превозното средство е напълно безопасно за околната среда. 

Водородни автомобили - резюме

Електрическите превозни средства имат непрекъснато нарастващ пробег и също така са много забавни за шофиране. Зареждането с гориво на електрически превозни средства обаче може да бъде предизвикателство. Автомобилите с такова задвижване ще се докажат отлично в близост до големи градове, като Варшава.Водородните бензиностанции у нас все още са малко, но това трябва да се промени до 2030 г., когато станциите ще надхвърлят 100, смятат от Орлен.