Gjithçka rreth motorëve me hidrogjen: funksionimi, shembujt dhe e ardhmja

  • Motori me djegie të brendshme me hidrogjen lëshon avull uji në vend të CO2.
  • Qelizat e karburantit konvertojnë hidrogjenin në energji elektrike pa emetime ndotëse.
  • Automjetet me hidrogjen dallohen për autonominë e tyre dhe kohën e reduktuar të karburantit.

Motorët me hidrogjen: si funksionojnë dhe pse janë çelësi për të ardhmen

Motorët e hidrogjenit vazhdojnë të jenë një nga bastet më premtuese për të ardhmen e automobilave të qëndrueshëm. Pavarësisht disa sfidave teknike dhe logjistike, kjo teknologji ka ngjallur një interes në rritje për markat kryesore si Toyota, BMW, Mazda, Hyundai dhe Ford, të cilat tashmë kanë investuar burime të konsiderueshme në zhvillimin e këtyre sistemeve. Aktualisht, ne dallojmë dy lloje kryesore të motorëve me hidrogjen në industri: motorët me djegie të brendshme me hidrogjen dhe motorët me qeliza karburanti.

Në këtë artikull, ne do të shpjegojmë funksionimin e motorëve me hidrogjen, karakteristikat e tyre kryesore, avantazhet dhe disavantazhet e secilit prej sistemeve dhe si mund të ndikojnë në të ardhmen e transportit.

Si funksionon një motor me djegie hidrogjeni?

Motori me djegie të brendshme hidrogjeni funksionon në mënyrë shumë të ngjashme me një motor tradicional me djegie me benzinë ​​ose naftë, por me një ndryshim domethënës: ai përdor hidrogjenin si lëndë djegëse në vend të produkteve të naftës. Në këtë rast, hidrogjeni përzihet me oksigjenin brenda dhomës së djegies dhe ndizet nga një shkëndijë, saktësisht e njëjtë si në një motor konvencional. Ky proces çliron energji që drejton pistonët dhe gjeneron lëvizje mekanike.

Një nga avantazhet kryesore të këtij lloji motori është se, në vend që të prodhojë dioksid karboni (CO2), lëshon avull uji si një nënprodukt. Megjithatë, për shkak të temperaturave të larta të arritura gjatë djegies, krijohen oksidet e azotit (NOx), të cilat vazhdojnë të jenë ndotëse. Për të zbutur këtë problem, disa zgjidhje përfshijnë injektimin e ujit në sistemin e marrjes, një teknikë që është treguar se redukton ndjeshëm formimin e NOx.

Megjithatë, motorët me djegie hidrogjeni gjithashtu përballen me sfida që lidhen me dendësia e energjisë hidrogjeni, i cili është më i ulët se ai i lëndëve djegëse të tjera të lëngshme. Kjo do të thotë se nevojitet një sasi më e madhe hidrogjeni për të bërë të njëjtën punë si një motor benzine. Megjithëse mund të funksionojnë me lëndë djegëse alternative si CNG ose LPG, ruajtja mbetet një pengesë, pasi hidrogjeni duhet të ruhet në presione shumë të larta, përgjithësisht 700 bar, që përfshin përdorimin e rezervuarëve të specializuar shumë të shtrenjtë.

Shembuj të motorëve me hidrogjen

Një shembull i dukshëm i një motori me hidrogjen është ai i BMW 750 hl, e cila ishte një nga automjetet e para që përdori hidrogjen të lëngshëm si lëndë djegëse. Ky model kërkonte temperatura jashtëzakonisht të ulëta (-253ºC) për të ruajtur hidrogjenin në mënyrë efikase në rezervuarë të veçantë. Edhe pse e tejkaluar nga dizajne të reja, ajo përfaqësoi një moment historik në zhvillimin e kësaj teknologjie.

Një rast tjetër është motori ujori me hidrogjen, zhvilluar nga një kompani izraelite. Ky motor shquhet se nuk kërkon vaj lubrifikues, gjë që thjeshton mirëmbajtjen e tij. Për më tepër, sistemi i tij inovativ minimizon emetimet e NOx dhe për shkak të lehtësisë dhe kostos së ulët, ai paraqitet si një opsion i zbatueshëm si për automjetet ashtu edhe për gjeneruesit e energjisë.

Si funksionon një motor hidrogjeni me qeliza karburanti

Në ndryshim nga motorët me djegie, motorët me djegie vëndi i karburantit Ata konvertojnë hidrogjenin në energji elektrike përmes një procesi elektrokimik të quajtur elektrolizë e kundërt. Kur hidrogjeni i ruajtur në rezervuarë kombinohet me oksigjenin në një qelizë karburanti, gjenerohet energji elektrike që fuqizon një motor elektrik, ndërsa i vetmi nënprodukt është uji i pastër.

Ky proces është shumë më efikas se djegia e hidrogjenit dhe, më e rëndësishmja, nuk lëshon ndotës. Megjithatë, kostoja e lartë e prodhimit të qelizave të karburantit është një pengesë kryesore. Aktualisht, platini përdoret si një katalizator në proces, por disa studiues po kërkojnë alternativa më të përballueshme, të tilla si ferroaliazhet, për të ulur koston.

Një shembull i shkëlqyer i teknologjisë së qelizave të karburantit është toyota mirai, e cila ka tërhequr vëmendjen për performancën dhe aftësinë e saj për të udhëtuar deri në 650 km me një ngarkesë hidrogjeni. Kjo lloj teknologjie është ideale për automjetet që udhëtojnë në distanca të gjata, si kamionë apo autobusë, për shkak të autonomisë më të madhe që ofrojnë në krahasim me makinat elektrike konvencionale.

Avantazhet dhe disavantazhet e motorit me hidrogjen

Motorët me hidrogjen, si me djegie ashtu edhe me qeliza të karburantit, ofrojnë një seri të avantazh y sfidat, të cilat duhet të peshohen përpara adoptimit të gjerë:

  • Përfitimet:
    • Koha e karburantit me hidrogjen është dukshëm më e shkurtër (më pak se 5 minuta) krahasuar me karikimin e baterive elektrike.
    • Emetimet janë shumë më të ulëta ose zero, në varësi të sistemit të përdorur.
    • Hidrogjeni është elementi më i bollshëm në univers, duke e bërë atë një opsion të qëndrueshëm afatgjatë.
    • Automjetet me hidrogjen mund të pastrojnë ajrin në të cilin qarkullojnë, siç është Hyundai Nexo, i cili kontribuon në përmirësimin e mjedisit urban.
  • disavantazhet:
    • Kostoja e prodhimit të qelizave të karburantit dhe infrastrukturës së ruajtjes së hidrogjenit mbetet e lartë.
    • Infrastruktura e karburantit me hidrogjen është e kufizuar, me pak stacione në shumicën e vendeve.
    • Procesi i prodhimit të hidrogjenit nuk është gjithmonë i pastër, veçanërisht nëse rrjedh nga burime jo të rinovueshme.

Autonomia dhe siguria në automjetet me hidrogjen

Veturat me hidrogjen shquhen për të autonomi, duke arritur shifra të krahasueshme me ato të makinave me benzinë. Modele si Hyundai nexo Ato ofrojnë deri në 666 km autonomi, ndërsa Toyota Mirai i kalon 650 km. Kjo i bën automjetet me hidrogjen shumë konkurrues përsa i përket lëvizshmërisë në distanca të gjata.

Si siguri, tanket e hidrogjenit janë projektuar për t'i bërë ballë presioneve shumë të larta, madje edhe të shtënat me plumba, siç siguron Toyota në modelin e saj Mirai. Infrastruktura dhe standardet e sigurisë për automjetet me hidrogjen kanë bërë një rrugë të gjatë vitet e fundit, duke rezultuar në automjete që janë po aq të sigurta sa ekuivalentët e tyre me benzinë ​​ose naftë.

E ardhmja e hidrogjenit në industrinë e automobilave vazhdon të evoluojë. Me avancimin e teknologjive të djegies së brendshme dhe qelizave të karburantit, së bashku me zhvillimin e infrastrukturës më efikase, ka të ngjarë të shohim një rritje në adoptimin e automjeteve me hidrogjen.


Lini komentin tuaj

Adresa juaj e emailit nuk do të publikohet. Fusha e kërkuar janë shënuar me *

*

*

  1. Përgjegjës për të dhënat: Miguel Ángel Gatón
  2. Qëllimi i të dhënave: Kontrolloni SPAM, menaxhimin e komenteve.
  3. Legjitimimi: Pëlqimi juaj
  4. Komunikimi i të dhënave: Të dhënat nuk do t'u komunikohen palëve të treta përveç me detyrim ligjor.
  5. Ruajtja e të dhënave: Baza e të dhënave e organizuar nga Occentus Networks (BE)
  6. Të drejtat: Në çdo kohë mund të kufizoni, rikuperoni dhe fshini informacionin tuaj.