Ուղևորատար մեքենաների վառելիքի բջիջներն արդեն շահութաբեր են.
Պարունակություն
Մինչև վերջերս վառելիքի բջիջների տեխնոլոգիան հասանելի էր միայն ոչ առևտրային կիրառությունների համար: Այն օգտագործվում էր, օրինակ, տիեզերական թռիչքների ժամանակ, և 1 կՎտ էներգիա արտադրելու հսկայական ծախսերը գործնականում բացառում էին դրա օգտագործումը ավելի մեծ մասշտաբով։ Այնուամենայնիվ, գյուտը, որը նախագծել էր Ուիլյամ Գրովը, ի վերջո լայն կիրառություն գտավ: Կարդացեք ջրածնի բջիջների մասին և տեսեք՝ կարո՞ղ եք ձեզ թույլ տալ նման հզորությամբ մեքենա:
Ի՞նչ է վառելիքի բջիջը:
Այն իրենից ներկայացնում է երկու էլեկտրոդների (բացասական անոդ և դրական կաթոդ) մի շարք, որոնք բաժանված են պոլիմերային թաղանթով։ Բջիջները պետք է էլեկտրաէներգիա արտադրեն իրենց մատակարարվող վառելիքից: Կարևոր է նշել, որ, ի տարբերություն ավանդական մարտկոցի բջիջների, դրանք նախապես էլեկտրաէներգիայի մատակարարման կարիք չունեն, իսկ վառելիքի բջիջն ինքնին լիցքավորում չի պահանջում: Խոսքը նրան վառելիքով մատակարարելն է, որը քննարկվող սարքերում բաղկացած է ջրածնից ու թթվածնից։
Վառելիքի բջիջներ - Համակարգի նախագծում
Վառելիքի բջիջներով մեքենաները պահանջում են ջրածնի տանկեր: Հենց նրանցից է, որ այս տարրը մտնում է էլեկտրոդներ, որտեղ արտադրվում է էլեկտրաէներգիա։ Համակարգը սովորաբար համալրված է նաև փոխարկիչով կենտրոնական միավորով: Այն ուղղակի հոսանքը փոխակերպում է փոփոխական հոսանքի, որը կարող է օգտագործվել էլեկտրական շարժիչի սնուցման համար։ Նա է, ով մեքենայի սիրտն է, որն իր ուժը վերցնում է ներկայիս ագրեգատներից:
Վառելիքի բջիջները և շահագործման սկզբունքը
Որպեսզի վառելիքի բջիջը արտադրի էլեկտրաէներգիա, անհրաժեշտ է քիմիական ռեակցիա: Դրա համար մթնոլորտից ջրածնի և թթվածնի մոլեկուլները մատակարարվում են էլեկտրոդներին: Անոդին տրվող ջրածինը էլեկտրոնների և պրոտոնների ստեղծման պատճառն է։ Մթնոլորտի թթվածինը մտնում է կաթոդ և արձագանքում էլեկտրոնների հետ։ Կիսաթափանցիկ պոլիմերային թաղանթը դրական ջրածնի պրոտոններ է հաղորդում կաթոդ: Այնտեղ նրանք միանում են օքսիդների անիոնների հետ, որի արդյունքում առաջանում է ջուր։ Մյուս կողմից, անոդում առկա էլեկտրոններն անցնում են էլեկտրական շղթայով էլեկտրականություն արտադրելու համար:
Վառելիքի բջիջ - կիրառություն
Ավտոմոբիլային արդյունաբերությունից դուրս վառելիքի բջիջը շատ կիրառություններ ունի: Այն կարող է օգտագործվել որպես էլեկտրաէներգիայի աղբյուր ցանցից ազատ մուտք չունեցող վայրերում։ Բացի այդ, այս տեսակի բջիջները լավ են աշխատում սուզանավերում կամ տիեզերական կայաններում, որտեղ մթնոլորտային օդի հասանելիություն չկա: Բացի այդ, վառելիքի բջիջները սնուցում են շարժական ռոբոտները, կենցաղային տեխնիկան և վթարային էներգիայի համակարգերը:
Վառելիքի բջիջներ - տեխնոլոգիայի առավելություններն ու թերությունները
Որո՞նք են վառելիքի բջիջների առավելությունները: Այն ապահովում է մաքուր էներգիա՝ առանց շրջակա միջավայրի վրա բացասական ազդեցության: Ռեակցիան արտադրում է էլեկտրականություն և ջուր (սովորաբար գոլորշու տեսքով)։ Բացի այդ, արտակարգ իրավիճակներում, օրինակ՝ պայթյունի կամ տանկի բացման ժամանակ, ջրածինը իր փոքր զանգվածի պատճառով դուրս է գալիս ուղղահայաց և այրվում կրակի նեղ սյունում։ Վառելիքի մարտկոցը նույնպես աչքի է ընկնում արդյունավետությամբ, քանի որ այն արդյունքի է հասնում 40-60% միջակայքում: Սա այրման պալատների համար անհասանելի մակարդակ է, և եկեք հիշենք, որ այս պարամետրերը դեռ կարող են բարելավվել:
Ջրածնի տարրը և դրա թերությունները
Հիմա մի քանի խոսք այս լուծման թերությունների մասին։ Ջրածինը Երկրի վրա ամենաառատ տարրն է, բայց այն շատ հեշտությամբ միացություններ է ստեղծում այլ տարրերի հետ: Այն հեշտ չէ ստանալ մաքուր տեսքով և պահանջում է հատուկ տեխնոլոգիական գործընթաց։ Իսկ այս մեկը (գոնե առայժմ) շատ թանկ արժե։ Երբ խոսքը վերաբերում է ջրածնի վառելիքի բջիջին, գինը, ցավոք, հուսադրող չէ: 1 կիլոմետր կարելի է վարել նույնիսկ 5-6 անգամ ավելի, քան էլեկտրական շարժիչի դեպքում։ Երկրորդ խնդիրը ջրածնային լիցքավորման ենթակառուցվածքների բացակայությունն է։
Վառելիքի բջիջներով տրանսպորտային միջոցներ - օրինակներ
Խոսելով մեքենաների մասին, ահա մի քանի մոդելներ, որոնք հաջողությամբ աշխատում են վառելիքի բջիջներով: Վառելիքի բջիջների ամենատարածված մեքենաներից մեկը Toyota Mirai-ն է: Սա ավելի քան 140 լիտր տարողությամբ տանկերով մեքենա է։ Այն հագեցած է լրացուցիչ մարտկոցներով՝ հանգիստ վարելու ժամանակ էներգիա կուտակելու համար: Արտադրողը պնդում է, որ Toyota-ի այս մոդելը մեկ բենզալցակայանով կարող է անցնել 700 կիլոմետր։ Mirai-ն ունի 182 ձիաուժ հզորություն։
Էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար անհրաժեշտ այլ վառելիքի բջջային մեքենաները ներառում են.
- Lexus LF-FC;
- Honda FCX Clarity;
- Nissan X-Trail FCV (վառելիքի բջջային մեքենա);
- Toyota FCHV (վառելիքի բջիջների հիբրիդային մեքենա);
- վառելիքի բջիջ Hyundai ix35;
- Վառելիքի բջջային էլեկտրական ավտոբուս Ursus City Smile.
Արդյո՞ք ջրածնի բջիջը հնարավորություն ունի ինքն իրեն ապացուցելու ավտոմոբիլային արդյունաբերությունում: Վառելիքի բջիջներից էլեկտրաէներգիա արտադրելու տեխնոլոգիան նոր չէ։ Այնուամենայնիվ, դժվար է այն հանրահռչակել մարդատար ավտոմեքենաների շրջանում՝ առանց մաքուր ջրածնի ստացման էժան տեխնոլոգիական գործընթացի։ Նույնիսկ եթե վառելիքի բջիջներով մեքենաները վաճառվեն լայն հասարակությանը, դրանք կարող են հետ մնալ միջին վարորդի համար ծախսարդյունավետության տեսանկյունից: Հետևաբար, ավանդական էլեկտրական մեքենաները դեռ ամենահետաքրքիր տարբերակն են թվում:
