Ogniwo paliwowe - napęd przyszłości
2008-07-02 13:03:31
Producenci aut zastanawiają się, jak zniwelować skutki wzrastającego zanieczyszczenia środowiska, nadmiernej emisji CO2 do atmosfery i jak zapobiegać wyczerpywaniu się kopalnych źródeł energii, czyli ropy naftowej i gazu.
Jednym ze sposobów ma być zastosowanie ogniwa paliwowego do napędu samochodów. Są to urządzenia elektrochemiczne, które wytwarzają energię użyteczną (elektryczność, ciepło) w wyniku reakcji chemicznej wodoru z tlenem. Produktem ubocznym jest woda.
Ogniwo paliwowe zbudowane jest z dwóch elektrod: anody i katody. Elektrody odseparowane są poprzez elektrolit występujący w formie płynnej lub jako ciało stale. Paliwo (wodór w stanie czystym lub w mieszaninie) podawany jest w sposób ciągły do katody.
Ogniwa paliwowe znane są od dawna, ale to właśnie teraz nastąpił znaczący postęp w opracowywaniu materiałów do budowy elektrod, membran, uszczelnień oraz katalizatorów.
Ogromną zaletą ogniw wodorowych jest znikoma ilość zanieczyszczeń emitowanych przez nie do atmosfery (spaliny składają się wyłącznie z obojętnej dla środowiska pary wodnej). Silniki spalinowe oprócz pary wodnej wytwarzają też dwutlenek węgla, tlenek węgla (czad), ozon, dwutlenek siarki, tlenki azotu i ołów, a także szereg innych toksycznych substancji.
Zastosowanie tego typu rozwiązań w samochodach może uchronić miasta przed smogiem i zmniejszyć rozmiary efektu cieplarnianego.
Ogniwa paliwowe i wodór są przyszłościowymi źródłami napędu dla aut koncernu Volkswagen. Grupa prowadzi badania nad wysokotemperaturowymi ogniwami, które mają być tańsze, lżejsze i wydajniejsze od stosowanych dziś niskotemperaturowych.
Jest to jeszcze samochód przyszłości, gdyż oprócz wysokiej ceny ogniwa, która na razie stanowi barierę dla potencjalnych klientów, wiele problemów sprawia produkcja dużych ilości wodoru ze źródeł odnawialnych, zbudowanie sieci dystrybucji tego paliwa oraz kwestia jego magazynowania w aucie. To ostatnie wydaje się najtrudniejsze, gdyż wodór wymaga przechowywania w bardzo niskich temperaturach i pod wysokim ciśnieniem, a zbyt długo składowany po prostu ulatnia się.
Nowy, prototypowy Volkswagen Tiguan HyMotion wyposażony jest w układ napędowy z ogniwami paliwowymi o mocy 80kW (109 KM), który zamontowano w przedziale silnikowym. Tam znajduje się również silnik elektryczny. Dzięki jednostce elektrycznej cały układ dysponuje mocą 100kW (136 KM). Masa własna prototypu Volkswagen Tiguan HyMotion wynosi 1870 kg. Samochód uzyskuje prędkość maksymalną 150 km/h i rozpędza się od 0 do 100 km/h w 14 sekund.
Auto wyposażono w baterie Li-Ion, które doładowywane są przez rekuperację energii podczas hamowania lub bezpośrednio z ogniw paliwowych. Pod tylną kanapą i podłogą bagażnika umieszczono zbiorniki, do których można zatankować 3,2 kg wodoru.
System z ogniwami paliwowymi nie ogranicza przestrzeni wewnętrznej. Na pewno minie jeszcze sporo czasu, nim w salonie samochodowym będziemy mieli do wyboru nie tylko diesla i auto z silnikiem benzynowym, ale jeszcze taki sam pojazd napędzany ogniwem paliwowym. Pewne jest jednak, że moment ten zbliża się nie uchronnie.
Ogniwo paliwowe zbudowane jest z dwóch elektrod: anody i katody. Elektrody odseparowane są poprzez elektrolit występujący w formie płynnej lub jako ciało stale. Paliwo (wodór w stanie czystym lub w mieszaninie) podawany jest w sposób ciągły do katody.
Ogniwa paliwowe znane są od dawna, ale to właśnie teraz nastąpił znaczący postęp w opracowywaniu materiałów do budowy elektrod, membran, uszczelnień oraz katalizatorów.
Ogromną zaletą ogniw wodorowych jest znikoma ilość zanieczyszczeń emitowanych przez nie do atmosfery (spaliny składają się wyłącznie z obojętnej dla środowiska pary wodnej). Silniki spalinowe oprócz pary wodnej wytwarzają też dwutlenek węgla, tlenek węgla (czad), ozon, dwutlenek siarki, tlenki azotu i ołów, a także szereg innych toksycznych substancji.
Zastosowanie tego typu rozwiązań w samochodach może uchronić miasta przed smogiem i zmniejszyć rozmiary efektu cieplarnianego.
Ogniwa paliwowe i wodór są przyszłościowymi źródłami napędu dla aut koncernu Volkswagen. Grupa prowadzi badania nad wysokotemperaturowymi ogniwami, które mają być tańsze, lżejsze i wydajniejsze od stosowanych dziś niskotemperaturowych.
Jest to jeszcze samochód przyszłości, gdyż oprócz wysokiej ceny ogniwa, która na razie stanowi barierę dla potencjalnych klientów, wiele problemów sprawia produkcja dużych ilości wodoru ze źródeł odnawialnych, zbudowanie sieci dystrybucji tego paliwa oraz kwestia jego magazynowania w aucie. To ostatnie wydaje się najtrudniejsze, gdyż wodór wymaga przechowywania w bardzo niskich temperaturach i pod wysokim ciśnieniem, a zbyt długo składowany po prostu ulatnia się.
Nowy, prototypowy Volkswagen Tiguan HyMotion wyposażony jest w układ napędowy z ogniwami paliwowymi o mocy 80kW (109 KM), który zamontowano w przedziale silnikowym. Tam znajduje się również silnik elektryczny. Dzięki jednostce elektrycznej cały układ dysponuje mocą 100kW (136 KM). Masa własna prototypu Volkswagen Tiguan HyMotion wynosi 1870 kg. Samochód uzyskuje prędkość maksymalną 150 km/h i rozpędza się od 0 do 100 km/h w 14 sekund.
Auto wyposażono w baterie Li-Ion, które doładowywane są przez rekuperację energii podczas hamowania lub bezpośrednio z ogniw paliwowych. Pod tylną kanapą i podłogą bagażnika umieszczono zbiorniki, do których można zatankować 3,2 kg wodoru.
System z ogniwami paliwowymi nie ogranicza przestrzeni wewnętrznej. Na pewno minie jeszcze sporo czasu, nim w salonie samochodowym będziemy mieli do wyboru nie tylko diesla i auto z silnikiem benzynowym, ale jeszcze taki sam pojazd napędzany ogniwem paliwowym. Pewne jest jednak, że moment ten zbliża się nie uchronnie.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz