Hvordan en hydrogen-drevet bil arbeid?

Introduksjon

Som verdens ressurser blir oppbrukt og forurensning er økende, er nye, renere og mer effektive energikilder stadig søkt. Biler er et stort problem på grunn av miljøgifter i sin eksos og stigende kostnadene til olje, så alternative drivstoffkilder blir vurdert. Et slikt alternativ som vurderes er hydrogen. Hydrogendrevne biler er akkurat som bensin biler på utsiden og kjøre det samme, men motoren er drevet av hydrogengass brenselcelle i stedet for bensin. Denne brenselcellen produserer elektrisitet gjennom en direkte elektrokjemisk reaksjon hvor hydrogen (H2) og oksygen (O2) fra luften forenes og omdanne den til elektrisitet, som er en ren alternativ til bensin. Den eneste utslippet er vanndamp, slik at karbondioksid utslipp av bensindrevne biler er ikke lenger en faktor som bidrar til forurensning. Hydrogen er en enkel å finne ressurs som sterkt reduserer vår avhengighet av utenlandsk og innenlandsk olje. Effektiviteten av hydrogendrevne biler er mye større enn bensindrevne biler, dels fordi dens drivsystem krever ingen varme eller luft utvidelse for å drive motorer stempler og veivaksel, noe som betyr at mindre energi går tapt.

Hydrogen Fuel Cell

Hjertet av en hydrogendrevet bil ligger innenfor sin brenselcelleteknologi, som er det som omdanner hydrogen til strøm som faktisk kjøre bilen. Hydrogengass strømmer fra tanken inn i anoden (tilsig terminal) av brenselcellen, hvor, ved hjelp av en katalysator, er hydrogen molekyler delt i sine enkelte elektroner og protoner. Elektronene strømmer deretter gjennom en krets for å produsere elektrisitet, som er rettet mot den elektriske drivmotor av kjøretøyet, og protonene gå gjennom en polymerelektrolytt-membran. Oksygen fra luften enn kommer til katoden (utstrømningen terminal) i den andre ende av cellen for å kombineres med elektroner og protoner under dannelse av vann, som frigjøres som varme og vanndamp. En faktisk brenselcellen er laget av en tynn membran mellom to elektrodesjikt, som i sin tur er mellom to separator lag. Hundrevis av disse cellene er lagvis sammen og koblet i serie, slik som batterier. Selv om det finnes hundrevis av slike celler, når hydrogen brenselcelle er diskutert, refererer det vanligvis til serien av celler som helhet.

Hydrogen Fuel Cell bruk i bil

Hydrogendrevne biler blir designet av en rekke ulike bilmerker og hver design bilene sine på en annen måte. På dagens nivå på hydrogenteknologi, er den grunnleggende prosessen omtrent det samme i de fleste biler. En hydrogen tank på baksiden av bilen lagrer hydrogengass, ikke ulikt det av en bensin tank. Hydrogen blander seg med oksygen i luften, når den strømmer inn i brenselcellestabelen, som benytter en elektrokjemisk prosess for å generere elektrisitet. Noe av denne elektrisiteten går til motoren og resten brukes til å holde et batteri, for eksempel et litium-ion-batteri, ladet. Batteriet er vanligvis brukt som en backup energikilde. Den strøm flyter inn i kraftdrivenhet, som styrer strømmen av elektrisk kraft til den elektriske drivmotor. Motoren driver bilen som en vanlig elektrisk motor gjør. Ulike sikkerhetssystemer er ansatt av de fleste hydrogenbiler, inkludert et ventilasjonssystem og en automatisk slå seg av ved en hydrogenlekkasje, en kollisjon system som automatisk skrur av strømmen av hydrogen og elektrisitet, og bensin sikkerhetssystem for å hindre revers luftstrøm fra hydrogen, hindre forurensning av andre gasser, og sørge for at hydrogen er lagret på kompatible trykknivåer i tanken.