Мошинҳои гидрогенӣ ояндаи саноати автомобилсозӣ мебошанд. Мошинҳои гидрогенӣ ба монанди Toyota Mirai ва BMW X5 чӣ гуна кор мекунанд?

Мошинҳои гидрогенӣ ҳанӯз дар бозор мавқеи мустаҳкамро ишғол намекунанд. Якчанд истеҳсолкунандагон тасмим мегиранд, ки ба рушди ин технология диққат диҳанд. Корҳо ҳоло ҳам асосан дар муҳаррикҳои электрикӣ ва муҳаррикҳои сӯзиши дохилӣ ё гибридии камтар ифлоскунанда идома доранд. Сарфи назар аз рақобатҳои зиёд, мошинҳои гидрогенӣ як кунҷкобу мебошанд. Дар бораи онҳо чӣ донистан лозим аст?

Энергияи гидроген чӣ гуна кор мекунад?

Бартарии бузургтарини мошинҳои бо ҳидроген коркунанда тозагии онҳо ба муҳити зист аст. Дар ин чо кайд кардан бамаврид аст, ки барои ин тавр муайян карда тавонистани онхо принципхои мухофизати мухити зистро дар процесси истехсолот низ эхтиром кардан лозим аст. 

Мошинҳои водородӣ тавре кор мекунанд, ки барои ҳаракати мошин қувваи барқро тавлид мекунанд. Ин ба шарофати ячейкахои сузишвории гузошташуда бо зарфи водородй, ки кувваи электр хосил мекунад, имконпазир аст. Батареяи электрикӣ ҳамчун буфер амал мекунад. Мавҷудияти он дар тамоми системаи муҳаррики мошин, масалан, ҳангоми суръатбахшӣ зарур аст. Он инчунин метавонад энергияи кинетикиро ҳангоми боздорӣ азхуд кунад ва нигоҳ дорад. 

Раванде, ки дар муҳаррики гидроген ба амал меояд 

Инчунин фаҳмидан лозим аст, ки дар муҳаррики гидрогени худи мошин чӣ рӯй медиҳад. Ҳуҷайраи сӯзишворӣ аз гидроген қувваи барқ ​​​​истеҳсол мекунад. Ин ба сабаби электролизи баръакс аст. Худи реаксия аз он иборат аст, ки гидроген ва оксиген дар ҳаво ба ҳам таъсир карда, обро ташкил медиҳанд. Ин барои рондани муҳаррики электрикӣ гармӣ ва нерӯи барқ ​​тавлид мекунад.

Ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ дар мошинҳои гидроген

Ҳуҷайраҳои сӯзишвории PEM дар мошинҳои гидроген истифода мешаванд. Он як мембранаи электролитикии полимерӣ мебошад, ки гидроген ва оксигенро дар атрофи анод ва катод ҷудо мекунад. Мембрана танҳо барои ионҳои гидроген гузаранда аст. Дар баробари ин, дар анод молекулаҳои гидроген ба ионҳо ва электронҳо ҷудо мешаванд. Сипас ионҳои гидроген аз EMF ба катод мегузаранд ва дар он ҷо онҳо бо оксигени атмосфера пайваст мешаванд. Ҳамин тариқ, онҳо об эҷод мекунанд.

Аз тарафи дигар, электронҳои гидроген аз EMF гузашта наметавонанд. Аз ин рӯ, онҳо аз сими пайвасткунандаи анод ва катод мегузаранд. Ба хамин тарик кувваи электр хосил мешавад, ки аккумулятори тракциониро пур мекунад ва мотори электрикии машинаро ба харакат меоварад.

Гидроген чист?

Он соддатарин, қадимтарин ва дар айни замон маъмултарин унсури тамоми олам ҳисобида мешавад. Гидроген ранг ё бӯи мушаххас надорад. Он одатан газӣ ва сабуктар аз ҳаво аст. Дар табиат, он танҳо дар шакли баста, масалан, дар об рух медиҳад.

Гидроген ҳамчун сӯзишворӣ - он аз куҷо гирифта мешавад?

Элементи H2 дар раванди электролиз ба даст меояд. Ин ҷараёни мустақим ва электролитро талаб мекунад. Ба шарофати онҳо, об ба ҷузъҳои алоҳида - гидроген ва оксиген тақсим мешавад. Худи оксиген дар анод ва гидроген дар катод ба вуҷуд меоянд. H2 аксар вақт маҳсулоти иловагии равандҳои кимиёвӣ, синтези гази табиӣ ё коркарди нафти хом мебошад. Қисми зиёди талабот ба гидроген аз ҳисоби манбаъҳои барқароршавандаи энергия қонеъ карда мешавад.

Гидроген аз манбаъҳои барқароршаванда - кадом ашёи хом ба ин гурӯҳ дохил мешаванд?

Муайян кардан лозим аст, ки кадом маводи мушаххасро ашёи хоми барқароршаванда номидан мумкин аст. Барои устувор будани мошинҳои гидроген ва сӯзишвории сӯзишворӣ, сӯзишворӣ бояд аз чунин манбаъҳо гирифта шавад:

• фотоэлектрикҳо;
• энергияи шамол;
• энергияи об;
• энергияи офтобӣ;
• энергияи геотермалӣ;
• биомасса.

Мошинҳои гидрогенӣ - Toyota Mirai

2022 Toyota Mirai, инчунин 2021, яке аз моделҳои маъмултарини интихобкардаи муштариён мебошад. Мираи масофаи то 555 км ва муҳаррики электрикии 134 кВт дар паси мошин ҷойгир аст. Энергия аз ҷониби ҳуҷайраҳои сӯзишвории борти дар зери капои пеши мошин ҷойгиршуда тавлид мешавад. Гидроген ҳамчун энергияи аввалия истифода мешавад ва дар зарфҳо дар туннели ба истилоҳ кардан дар зери курсиҳои қафо нигоҳ дошта мешавад. Бакҳо 5,6 кг гидрогенро дар 700 бар нигоҳ медоранд. Тарҳи Toyota Mirai низ бартарӣ дорад - тарҳи мошин на футуристӣ, балки классикӣ аст.

Мирай то 100 км/соат дар 9,2 сония суръат мегирад ва суръати максималии он 175 км/соат мебошад.. Toyota Mirai қувваи муттасил медиҳад ва ба ҳаракатҳои ронанда хеле хуб ҷавоб медиҳад - ҳам суръат ва ҳам тормоз.

Hydrogen BMW X5 - мошине, ки ба он диққат додан лозим аст

Ба қатори мошинҳои гидрогенӣ низ SUV дохил мешаванд. Яке аз онҳо BMW X5 Hydrogen мебошад. Модели дар тарҳрезии худ аз ҳамтоёни кӯраи худ аз ҳамон силсила фарқ намекунад. Танҳо панелҳои рӯшноӣ ё тарҳи ромҳо метавонанд фарқ кунанд, аммо ин номувофиқатии намоён нестанд. Маҳсулоти бренди Бавария дорои ду зарфест, ки қобилияти нигоҳ доштани то 6 кг газ ва инчунин ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ бо иқтидори то 170 асп дорад. Ҷолиб он аст, ки BMW бо Toyota якҷоя шудааст. Модели бо гидроген коркунанда X5 бо истифода аз технологияи мошинҳои истеҳсолкунандаи осиёии Hydrogen NEXT таҳия шудааст. 

Оё мошинҳои гидроген дар ҳақиқат сабзанд?

Бартарии асосии мошинҳои гидрогенӣ дар он аст, ки онҳо аз ҷиҳати экологӣ тоза мебошанд. Аммо, оё ин воқеан чунин аст, асосан аз он вобаста аст, ки чӣ гуна гидроген тавлид мешавад. Дар шароите, ки усули асосии ба даст овардани сузишворӣ истеҳсол бо истифода аз гази табиӣ аст, нерӯи барқ, ки худ аз муҳити зист ва партовҳо озод аст, тамоми ифлосшавии ҳангоми истеҳсоли гидрогенро коҳиш намедиҳад. Ҳатто пас аз истифодаи дарозмуддати мошин. Мошини гидрогенро комилан сабз номидан мумкин аст, агар энергияе, ки барои идора кардани он лозим аст, пурра аз манбаъҳои барқароршаванда таъмин карда шавад. Дар баробари ин, мошин барои муҳити зист комилан бехатар аст. 

Мошинҳои гидрогенӣ - хулоса

Мошинҳои барқӣ доираи афзоянда доранд ва инчунин рондан хеле шавқоваранд. Бо вуҷуди ин, пур кардани сӯзишвории мошинҳои барқӣ метавонад душвор бошад. Мошинхое, ки чунин харакат доранд, дар наздикии шахрхои калон, масалан, Варшава худро ба хубй нишон медиханд.Дар кишвари мо то ҳол стансияҳои пуркунии гидроген каманд, аммо ин бояд то соли 2030 тағйир ёбад, вақте шумораи стансияҳо ба беш аз 100 адад мерасад, ба гуфтаи Орлен.