Vysvětleno: Jak mohou auta jezdit na vodík
Nejvyšší soud požádal vládu, aby prozkoumala proveditelnost technologie na bázi vodíku pro řešení znečištění ovzduší v hlavním městě. Indie pozorně sleduje Japonsko, které v této oblasti dosáhlo pokroku.
Indie pozorně sleduje Japonsko, které v této oblasti dosáhlo pokroku. Před červencovými olympijskými hrami v Tokiu se Japonsko chystá uvést na své silnice tisíce vozidel založených na technologii vodíkových článků, známé také jako „palivové články“. Vedení Japonska v praktické aplikaci vodíkového palivového cyklu a pokračující výzkum v této oblasti v Mezinárodním výzkumném centru pro vodíkovou energii na univerzitě Kyushu indická vláda pečlivě studuje při přípravě plánu na vodíkové palivo. To přichází na pozadí Nejvyššího soudu, který 13. listopadu nařídil vládě, aby prozkoumala proveditelnost zavedení takové technologie pro řešení znečištění ovzduší v regionu národního hlavního města.
Jak funguje vodíkový palivový článek?
Srdcem elektrických vozidel s palivovými články (FCEV) je zařízení, které využívá zdroj paliva, jako je vodík, a oxidant k výrobě elektřiny elektrochemickým procesem. Jednoduše řečeno, palivový článek kombinuje vodík a kyslík za vzniku elektrického proudu, přičemž jediným vedlejším produktem je voda. Stejně jako konvenční baterie pod kapotou automobilů, také vodíkové palivové články přeměňují chemickou energii na elektrickou energii. Z hlediska dlouhodobé životaschopnosti jsou FCEV považovány za vozidla budoucnosti, vzhledem k tomu, že vodík je nejhojnějším zdrojem ve vesmíru.
Klikni pro zvětšení Je tedy FCEV konvenční vozidlo nebo elektrické vozidlo (EV)?
Zatímco palivové články generují elektřinu elektrochemickým procesem, na rozdíl od vozidla s bateriovou elektřinou neskladují energii a místo toho se spoléhají na stálý přísun paliva a kyslíku – stejně jako spalovací motor spoléhá na konstantní dodávky benzínu nebo nafty a kyslíku. V tomto smyslu může být považován za podobný konvenčnímu spalovacímu motoru.
Ale na rozdíl od automobilů se spalovacím motorem nejsou v palivovém článku žádné pohyblivé části, takže jsou ve srovnání účinnější a spolehlivější. Také na palubě není žádné spalování v konvenčním smyslu.
Globálně jsou elektromobily rozděleny do tří širokých kategorií:
* BEV, jako je Nissan Leaf nebo Tesla Model S, které nemají spalovací motor ani palivovou nádrž a jezdí na plně elektrické hnací ústrojí poháněné dobíjecími bateriemi.
* Konvenční hybridní elektrická vozidla nebo HEV, jako je Toyota Camry prodávaná v zemi, kombinují konvenční systém spalovacího motoru s elektrickým pohonným systémem, což vede k hybridnímu hnacímu ústrojí vozidla, které podstatně snižuje spotřebu paliva. Palubní baterie konvenčního hybridu se nabíjí, když hnací ústrojí pohání spalovací motor.
* Plug-in hybridní vozidla nebo PHEV, jako je Chevrolet Volt, mají také hybridní hnací ústrojí, které využívá k pohonu jak spalovací motor, tak elektrickou energii, podporované dobíjecími bateriemi, které lze zapojit do zdroje energie.
* FCEV jsou široce považovány za další hranici v technologii EV. FCEV, jako je Toyota Mirai a Honda Clarity, využívají vodík k pohonu palubního elektromotoru. Vzhledem k tomu, že jsou poháněny výhradně elektřinou, jsou FCEV považovány za EV – ale na rozdíl od BEV je jejich dojezd a procesy doplňování paliva srovnatelné s konvenčními automobily a nákladními automobily.
Klikni pro zvětšení K jakým účelům lze technologii využít?
Trhu vozidel s vodíkovými palivovými články dominují japonské Toyota a Honda spolu s jihokorejským Hyundai. Zatímco úspěšný vývoj vodíku by poskytl energii pro dopravu a elektrickou energii, výhodou je široká dostupnost zdrojů pro výrobu vodíku.
Japonské ministerstvo hospodářství, obchodu a průmyslu (METI) zveřejnilo v roce 2014 „Strategický plán pro vodíkové a palivové články“ s revidovanou aktualizací v březnu 2016 s cílem dosáhnout vodíkové společnosti. Stacionární palivové články – největší a nejvýkonnější palivové články – jsou navrženy tak, aby poskytovaly čistší a spolehlivý zdroj energie na místě pro nemocnice, banky, letiště a domácnosti. Palivový článek pokračuje ve výrobě energie, dokud je dodáváno palivo a oxidant. Přenosné palivové články by mohly najít další uplatnění mimo vozidla.
Roger Hertzenberg, generální ředitel společnosti Uno-X Hydrogen, která vyvíjí vodíkové stanice v Norsku, světový lídr v technologii zelených vozidel, řekl tento web : Elektromobily na palivové články jsou uživatelsky nejpřívětivějším řešením s nulovými emisemi v Norsku. Naším cílem je poskytnout potřebnou infrastrukturu, zajistit našim zákazníkům několik variant s nulovými emisemi na výběr a uspokojit poptávku po palivu H2 pohodlným způsobem za nejnižší možné náklady pro spotřebitele.
Jaké jsou výhody a nevýhody palivových článků?
Palivové články mají velké výhody oproti konvenčním technologiím založeným na spalování, které se v současnosti používají v mnoha elektrárnách a automobilech, vzhledem k tomu, že produkují mnohem menší množství skleníkových plynů a žádné látky znečišťující ovzduší, které způsobují zdravotní problémy. Také, pokud se používá čistý vodík, palivové články vydávají pouze teplo a vodu jako vedlejší produkt. Takové články jsou také mnohem energeticky účinnější než tradiční technologie spalování.
Na rozdíl od elektromobilů s bateriovým pohonem nemusí být vozidla s palivovými články zapojena do zásuvky a většina modelů přesahuje dojezd 300 km na plnou nádrž. Plní se tryskou, stejně jako u benzínové nebo naftové stanice.
Ale jsou tu problémy.
Zatímco FCEV neprodukují plyny, které přispívají ke globálnímu oteplování, proces výroby vodíku potřebuje energii – často ze zdrojů fosilních paliv. To vyvolalo otázky ohledně zelených pověření vodíku.
Existují také otázky bezpečnosti – vodík je výbušnější než benzín. Odpůrci této technologie uvádějí případ vzducholodě Hindenburg naplněné vodíkem z roku 1937. Ale japonští hráči automobilového průmyslu, se kterými hovořil Indian Express, tvrdili, že srovnání nebylo na místě, protože většina požáru byla připsána naftě pro motory vzducholodě a hořlaviny. lakovaný povlak na vnější straně.
Vodíkové palivové nádrže ve vozech FCEV, jako je Mirai, jsou vyrobeny z vysoce odolných uhlíkových vláken, jejichž pevnost se posuzuje v nárazových testech a také v testech, kdy na ně střílejí kulky. Mirai a Clarity mají třívrstvé vodíkové nádrže vyrobené z tkaných uhlíkových vláken, o kterých výrobci tvrdí, že jsou zcela bezpečné.
Další velkou překážkou je, že vozidla jsou drahá a čerpací stanice pohonných hmot jsou vzácné. Ale to by se mělo zlepšit, jak se bude zlepšovat rozsah a distribuce.
Japonsko jede plnou parou vpřed. Premiér Shinzo Abe letos v Davosu prohlásil, že Japonsko má za cíl snížit výrobní náklady vodíku do roku 2050 nejméně o 90 procent, aby byl levnější než zemní plyn.
Jaký je pokrok v Indii?
V Indii se zatím definice EV vztahuje pouze na BEV; vláda snížila daně na 12 %. Hybridní elektrická vozidla a vodíková FCEV se 43 % podléhají stejné dani jako vozidla IC.
Ministerstvo nové a obnovitelné energie v rámci programu Výzkum, vývoj a demonstrace (RD&D) podporuje různé takové projekty v akademických institucích, výzkumných a vývojových organizacích a průmyslu pro vývoj. Čtrnáct projektů RD&D v oblasti vodíku a palivových článků je v současné době v realizaci s podporou ministerstva. V letech 2016-17 a 2018-19 bylo schváleno osm projektů a 18 dokončeno.
Ministerstvo vědy a technologie podpořilo dvě síťově propojená centra pro skladování vodíku vedená IIT Bombay a Nonferrous Materials Technology Development Centre, Hyderabad. Ty zahrnují 10 institucí, včetně IITs, a IISc, Bangalore.
Čtěte také | Co znamená výsledek průzkumu pro Brexit, Skotsko a Británii Borise Johnsona?
Sdílej Se Svými Přáteli:
