Ջրածնային մեքենաները ավտոմոբիլային արդյունաբերության ապագան են: Ինչպե՞ս են աշխատում ջրածնային մեքենաները, ինչպիսիք են Toyota Mirai-ն և BMW X5-ը:

Ջրածնային մեքենաները շուկայում դեռ ամուր դիրքեր չեն զբաղեցնում։ Քիչ արտադրողներ որոշում են ամբողջությամբ կենտրոնանալ այս տեխնոլոգիայի զարգացման վրա: Աշխատանքը դեռևս հիմնականում իրականացվում է էլեկտրական շարժիչների և ավելի քիչ աղտոտող ներքին այրման կամ հիբրիդային շարժիչների վրա։ Չնայած մեծ մրցակցությանը, ջրածնային մեքենաները հետաքրքրասիրություն են: Ի՞նչ արժե իմանալ նրանց մասին:

Ինչպե՞ս է աշխատում ջրածնի էներգիան:

Ջրածնային շարժիչով մեքենաների ամենամեծ առավելությունը շրջակա միջավայրի բարեկեցությունն է: Այստեղ հարկ է նշել, որ դրանք այս կերպ սահմանելու համար անհրաժեշտ է պահպանել շրջակա միջավայրի պահպանության սկզբունքները նաև արտադրական գործընթացում։ 

Ջրածնով աշխատող մեքենաներն աշխատում են այնպես, որ արտադրում են մեքենան շարժելու համար անհրաժեշտ էլեկտրաէներգիա։ Դա հնարավոր է ջրածնի բաքով տեղադրված վառելիքի բջիջների շնորհիվ, որն արտադրում է էլեկտրաէներգիա։ Էլեկտրական մարտկոցը գործում է որպես բուֆեր: Դրա առկայությունը մեքենայի ողջ շարժիչային համակարգում անհրաժեշտ է, օրինակ, արագացման ժամանակ։ Այն կարող է նաև կլանել և պահել կինետիկ էներգիան արգելակման ժամանակ: 

Գործընթացը, որը տեղի է ունենում ջրածնային շարժիչում 

Արժե նաև պարզել, թե կոնկրետ ինչ է տեղի ունենում հենց մեքենայի ջրածնային շարժիչում: Վառելիքի բջիջը էլեկտրաէներգիա է արտադրում ջրածնից: Դա պայմանավորված է հակադարձ էլեկտրոլիզով: Ռեակցիան ինքնին այն է, որ օդում ջրածինը և թթվածինը փոխազդում են՝ առաջացնելով ջուր: Սա առաջացնում է ջերմություն և էլեկտրականություն՝ էլեկտրական շարժիչը վարելու համար:

Վառելիքի բջիջներ ջրածնային մեքենաներում

PEM վառելիքի բջիջները օգտագործվում են ջրածնով աշխատող մեքենաներում: Այն պոլիմերային էլեկտրոլիտիկ թաղանթ է, որը բաժանում է անոդն ու կաթոդը շրջապատող ջրածինն ու թթվածինը։ Մեմբրանը թափանցելի է միայն ջրածնի իոնների համար։ Միևնույն ժամանակ, անոդում ջրածնի մոլեկուլները բաժանվում են իոնների և էլեկտրոնների։ Այնուհետև ջրածնի իոնները EMF-ով անցնում են կաթոդ, որտեղ դրանք միանում են մթնոլորտային թթվածնի հետ: Այսպիսով, նրանք ստեղծում են ջուր:

Մյուս կողմից, ջրածնի էլեկտրոնները չեն կարող անցնել EMF-ով: Հետեւաբար, նրանք անցնում են անոդը եւ կաթոդը միացնող մետաղալարով: Այս կերպ արտադրվում է էլեկտրաէներգիա, որը լիցքավորում է քարշող մարտկոցը և շարժվում է մեքենայի էլեկտրական շարժիչը։

Ի՞նչ է ջրածինը:

Այն համարվում է ամենապարզ, ամենահին և միևնույն ժամանակ ամենատարածված տարրը ողջ տիեզերքում։ Ջրածինը չունի հատուկ գույն կամ հոտ: Այն սովորաբար գազային է և ավելի թեթև, քան օդը։ Բնության մեջ այն հանդիպում է միայն կապակցված ձևով, օրինակ՝ ջրի մեջ։

Ջրածինը որպես վառելիք. որտեղի՞ց է այն ստացվում:

H2 տարրը ստացվում է էլեկտրոլիզի գործընթացում։ Սա պահանջում է ուղղակի հոսանք և էլեկտրոլիտ: Դրանց շնորհիվ ջուրը բաժանվում է առանձին բաղադրիչների՝ ջրածնի և թթվածնի։ Ինքը թթվածինը ձևավորվում է անոդում, իսկ ջրածինը կաթոդում։ H2-ը հաճախ քիմիական գործընթացների, բնական գազի սինթեզի կամ հում նավթի վերամշակման կողմնակի արտադրանք է: Ջրածնի պահանջարկի զգալի մասը բավարարվում է վերականգնվող էներգիայի աղբյուրներով։

Ջրածինը վերականգնվող աղբյուրներից. ո՞ր հումքն է պատկանում այս խմբին:

Արժե հստակեցնել, թե կոնկրետ որ նյութերը կարելի է անվանել վերականգնվող հումք։ Որպեսզի ջրածնի և վառելիքի բջիջներով մեքենաները կայուն լինեն, վառելիքը պետք է ստացվի այնպիսի աղբյուրներից, ինչպիսիք են.

• ֆոտոգալվանա;
• քամու էներգիա;
• ջրի էներգիա;
• արեւային էներգիա;
• երկրաջերմային էներգիա;
• կենսազանգվածը.

Ջրածնային մեքենաներ – Toyota Mirai

2022 Toyota Mirai-ն, ինչպես նաև 2021 թվականը, հաճախորդների կողմից ամենահաճախ ընտրված մոդելներից է: Mirai-ն ունի մինչև 555 կմ հեռահարություն և 134 կՎտ հզորությամբ էլեկտրական շարժիչ, որը տեղադրված է մեքենայի հետևի մասում: Էներգիան արտադրվում է մեքենայի առջևի կափարիչի տակ տեղադրված վառելիքի բջիջներից: Ջրածինը օգտագործվում է որպես առաջնային էներգիա և պահվում է հետևի նստատեղերի տակ գտնվող այսպես կոչված կարդան թունելում: Տանկերը 5,6 բարում պահում են 700 կգ ջրածին։ Toyota Mirai-ի դիզայնը նույնպես առավելություն է՝ մեքենայի դիզայնը ֆուտուրիստական ​​չէ, այլ դասական։

Mirai-ն 100 կմ/ժ արագություն է զարգացնում 9,2 վայրկյանում, իսկ առավելագույն արագությունը 175 կմ/ժ է:. Toyota Mirai-ն ապահովում է կայուն ուժ և շատ լավ է արձագանքում վարորդի շարժումներին՝ ինչպես արագացնելիս, այնպես էլ արգելակելիս:

Ջրածին BMW X5 - մեքենա, որի վրա արժե ուշադրություն դարձնել

Ջրածնային շարժիչով մեքենաների շարքը ներառում է նաև ամենագնացներ: Դրանցից մեկը BMW X5 Hydrogen-ն է։ Մոդելը իր դիզայնով չի տարբերվում նույն շարքի վառարանների իր գործընկերներից: Միայն թեթև վահանակները կամ շրջանակների դիզայնը կարող են տարբերվել, բայց դրանք ակնհայտ անհամապատասխանություններ չեն: Բավարիայի ապրանքանիշի արտադրանքն ունի երկու տանկ, որոնք կարող են պահել մինչև 6 կգ գազ, ինչպես նաև վառելիքի բջիջներ՝ մինչև 170 ձիաուժ հզորությամբ։ Հետաքրքիր է, որ BMW-ն միավորել է ուժերը Toyota-ի հետ: Ջրածնային շարժիչով X5 մոդելը մշակվել է նույն տեխնոլոգիայով, ինչ ասիական Hydrogen NEXT արտադրողի մեքենաները: 

Արդյո՞ք ջրածնային մեքենաները իսկապես կանաչ են:

Ջրածնային մեքենաների հիմնական առավելությունն այն է, որ դրանք էկոլոգիապես մաքուր են: Այնուամենայնիվ, արդյոք դա իրականում այդպես է, մեծապես կախված է նրանից, թե ինչպես է արտադրվում ջրածինը: Այն ժամանակ, երբ վառելիքի ստացման հիմնական մեթոդը բնական գազի միջոցով արտադրությունն է, էլեկտրաէներգիան, որն ինքնին բնապահպանական և արտանետումներից զերծ է, չի նվազեցնում ջրածնի արտադրության ընթացքում առաջացող ողջ աղտոտումը: Նույնիսկ մեքենայի երկարատև օգտագործումից հետո: Ջրածնային մեքենան կարելի է անվանել ամբողջովին կանաչ, եթե այն գործարկելու համար անհրաժեշտ էներգիան ամբողջությամբ ստացվում է վերականգնվող աղբյուրներից: Միևնույն ժամանակ մեքենան լիովին անվտանգ է շրջակա միջավայրի համար։ 

Ջրածնային մեքենաներ - ամփոփում

Էլեկտրական մեքենաներն ունեն անընդհատ աճող տիրույթ, ինչպես նաև շատ զվարճալի են վարել: Այնուամենայնիվ, էլեկտրական մեքենաների լիցքավորումը կարող է մարտահրավեր լինել: Նման շարժիչ ունեցող մեքենաներն իրենց հիանալի կդրսևորեն մեծ քաղաքների շրջակայքում, ինչպիսին է Վարշավան:Մեր երկրում դեռևս քիչ են ջրածնի լիցքավորման կայանները, սակայն դա պետք է փոխվի մինչև 2030 թվականը, երբ կայանների թիվը կհասնի ավելի քան 100-ի, կարծում է Օրլենը։