Ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ дар мошинҳои мусофирбар аллакай фоидаоваранд?
Мундариҷа
То ба наздикӣ, технологияи ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ танҳо барои барномаҳои ғайритиҷоратӣ дастрас буд. Он, масалан, дар парвозҳои кайҳонӣ истифода мешуд ва хароҷоти бузурги истеҳсоли 1 кВт энергия истифодаи онро дар миқёси васеътар амалан истисно кард. Бо вуҷуди ин, ихтироъ, ки аз ҷониби Вилям Гроув таҳия шудааст, дар ниҳоят татбиқи васеъ пайдо кард. Дар бораи ҳуҷайраҳои гидроген хонед ва бубинед, ки оё шумо метавонед мошинро бо чунин бастаи барқ харед!
Ҳуҷайраи сӯзишворӣ чист?
Он маҷмӯи ду электрод (аноди манфӣ ва катоди мусбат) мебошад, ки бо мембранаи полимерӣ ҷудо карда шудаанд. Ҳуҷайраҳо бояд аз сӯзишвории ба онҳо додашуда нерӯи барқ тавлид кунанд. Кайд кардан зарур аст, ки бар хилофи батареяхои анъанавй онхо бо кувваи электр пешакй таъмин карда шаванд ва худи ячейкаи сузишворй пур кардани зарядро талаб намекунад. Гап дар он аст, ки он бо сузишворй таъмин карда шавад, ки дар аппаратхои мухокимашаванда аз водород ва кислород иборат аст.
Ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ - Тарҳрезии система
Мошинҳои ҳуҷайраи сӯзишворӣ зарфҳои гидрогенро талаб мекунанд. Махз аз онхо ин элемент ба электродхо медарояд, ки дар он чо кувваи электр хосил мешавад. Система одатан бо як воҳиди марказӣ бо конвертер муҷаҳҳаз карда мешавад. Он ҷараёни мустақимро ба ҷараёни тағйирёбанда табдил медиҳад, ки онро барои нерӯи муҳаррики электрикӣ истифода бурдан мумкин аст. Махз вай дили мошин аст, ки кувваи онро аз агрегатхои мавчуда мегирад.
Ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ ва принсипи кор
Барои тавлиди нерӯи барқ як ҳуҷайраи сӯзишворӣ реаксияи химиявӣ лозим аст. Барои ин ба электродхо молекулахои водороду оксиген аз атмосфера дода мешаванд. Гидроген, ки ба анод дода мешавад, сабаби ба вуҷуд омадани электронҳо ва протонҳо мебошад. Оксиген аз атмосфера ба катод ворид шуда, бо электронҳо реаксия мекунад. Мембранаи полимерии нимгузаранда протонҳои мусбати гидрогенро ба катод мерасонад. Дар он ҷо онҳо бо анионҳои оксидҳо пайваст шуда, дар натиҷа об ба вуҷуд меоянд. Аз тарафи дигар, электронҳои дар анод мавҷудбуда аз занҷири барқ мегузаранд, то қувваи барқ ҳосил кунанд.
Ҳуҷраи сӯзишворӣ - ариза
Берун аз саноати автомобилсозӣ, ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ барномаҳои зиёде доранд. Онро ба сифати манбаи кувваи электр дар чойхое истифода бурдан мумкин аст, ки ба сети электр бепул дастрас нестанд. Гайр аз ин, ячейкахои ин навъ дар киштихои зериобй ва ё станцияхои кайхонй, ки ба хавои атмосфера дастрас нестанд, нагз кор мекунанд. Илова бар ин, ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ роботҳои мобилӣ, асбобҳои маишӣ ва системаҳои фавқулоддаи барқро таъмин мекунанд.
Ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ - афзалиятҳо ва нуқсонҳои технология
Афзалиятҳои ҳуҷайраи сӯзишворӣ чист? Он энергияи тозаро бидуни таъсири манфӣ ба муҳити зист таъмин мекунад. Дар реаксия қувваи барқ ва об (одатан дар шакли буғ) ҳосил мешавад. Гайр аз ин, дар холатхои фавкулодда, масалан, хангоми таркиш ё кушодани бак, гидроген аз сабаби кам будани массааш ба таври амудй берун баромада, дар сутуни танги оташ месузад. Ҳуҷайраи сӯзишворӣ инчунин аз ҷиҳати самаранокӣ фарқ мекунад, зеро он дар доираи 40-60% натиҷаҳо ба даст меорад. Ин сатҳест, ки барои камераҳои сӯзишворӣ дастнорас аст ва биёед дар хотир дорем, ки ин параметрҳоро ҳоло ҳам беҳтар кардан мумкин аст.
Элементи гидроген ва нуқсонҳои он
Акнун чанд сухан дар бораи камбудихои ин хал. Гидроген элементи фаровонтарин дар рӯи замин аст, аммо он бо дигар элементҳо хеле осон пайваст мешавад. Дар шакли соф гирифтан осон нест ва процесси махсуси технологиро талаб мекунад. Ва ин (ҳадди аққал ҳоло) хеле гарон аст. Вақте ки сухан дар бораи як ҳуҷайраи сӯзишвории гидроген меравад, нарх, мутаассифона, рӯҳбаландкунанда нест. Шумо назар ба двигатели электрикй 1 километр хатто 5—6 баробар зиёд тай карда метавонед. Мушкилоти дуюм набудани инфрасохтори сӯзишвории гидроген мебошад.
Мошинҳои сӯзишворӣ - мисолҳо
Дар бораи мошинҳо сухан ронда, дар ин ҷо якчанд моделҳое ҳастанд, ки ҳуҷайраҳои сӯзишвориро бомуваффақият идора мекунанд. Яке аз маъмултарин мошинҳои сӯзишворӣ Toyota Mirai мебошад. Ин мошин бо зарфҳои дорои зарфияти бештар аз 140 литр аст. Он бо батареяҳои иловагӣ муҷаҳҳаз карда шудааст, ки қувваи барқро ҳангоми рондани сабук нигоҳ дорад. Истеҳсолкунанда иддао дорад, ки ин модели Toyota метавонад дар як нуқтаи сӯзишворӣ 700 километрро тай кунад. Мирай иқтидори 182 асп дорад.
Дигар мошинҳои ҳуҷайраи сӯзишворӣ, ки барои тавлиди нерӯи барқ заруранд, инҳоянд:
- Lexus LF-FC;
- Honda FCX Clarity;
- Nissan X-Trail FCV (мошини сӯзишворӣ);
- Toyota FCHV (мошини гибридии ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ);
- ҳуҷайраи сӯзишворӣ Hyundai ix35;
- Автобуси электрикии ҳуҷайраи сӯзишворӣ Ursus City Smile.
Оё ҳуҷайраи гидроген имкон дорад, ки худро дар саноати мошинсозӣ нишон диҳад? Технологияи аз ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ тавлид кардани нерӯи барқ нав нест. Аммо онро дар байни мошинхои сабукрав бе процесси арзони технологии ба даст овардани водороди соф пахн кардан душвор аст. Ҳатто агар мошинҳои сӯзишворӣ ба аҳолӣ ба фурӯш бароварда шаванд ҳам, онҳо метавонанд аз ҷиҳати самаранокии хароҷот барои ронандаи миёна ақиб оянд. Аз ин рӯ, мошинҳои электрикии анъанавӣ то ҳол ҷолибтарин вариант ба назар мерасанд.
