Brændselsceller i personbiler allerede rentable?

Indtil for nylig var brændselscelleteknologi kun tilgængelig til ikke-kommercielle applikationer. Det blev f.eks. brugt i rumflyvninger, og de enorme omkostninger ved at producere 1 kW energi udelukkede praktisk talt dets brug i større skala. Imidlertid fandt opfindelsen, designet af William Grove, til sidst bred anvendelse. Læs om brintceller og se, om du har råd til en bil med sådan en kraftpakke!

Hvad er en brændselscelle?

Det er et sæt af to elektroder (negativ anode og positiv katode) adskilt af en polymermembran. Celler skal generere elektricitet fra det brændstof, der leveres til dem. Det er vigtigt at bemærke, at de i modsætning til traditionelle battericeller ikke skal forsynes med strøm på forhånd, og selve brændselscellen kræver ikke opladning. Pointen er at forsyne den med brændstof, som i de apparater, der diskuteres, består af brint og ilt.

Brændselsceller - Systemdesign

Brændselscellekøretøjer kræver brinttanke. Det er fra dem, at dette element kommer ind i elektroderne, hvor der genereres elektricitet. Systemet er normalt også udstyret med en central enhed med en omformer. Den omdanner jævnstrøm til vekselstrøm, som kan bruges til at drive en elektrisk motor. Det er ham, der er hjertet i bilen, der trækker dens kraft fra de nuværende enheder.

Brændselsceller og funktionsprincip

For at en brændselscelle kan generere elektricitet er en kemisk reaktion nødvendig. For at gøre dette tilføres brint- og iltmolekyler fra atmosfæren til elektroderne. Brinten afgivet til anoden er årsagen til dannelsen af ​​elektroner og protoner. Ilt fra atmosfæren kommer ind i katoden og reagerer med elektroner. Den semipermeable polymermembran leverer positive brintprotoner til katoden. Der kombineres de med anioner af oxider, hvilket resulterer i dannelsen af ​​vand. På den anden side passerer elektronerne til stede ved anoden gennem det elektriske kredsløb for at producere elektricitet.

Brændselscelle - anvendelse

Uden for bilindustrien har brændselscellen mange anvendelsesmuligheder. Den kan bruges som strømkilde steder uden fri adgang til lysnettet. Desuden fungerer celler af denne type godt i ubåde eller rumstationer, hvor der ikke er adgang til atmosfærisk luft. Derudover driver brændselsceller mobile robotter, husholdningsapparater og nødstrømssystemer.

Brændselsceller - fordele og ulemper ved teknologi

Hvad er fordelene ved en brændselscelle? Det giver ren energi uden negativ indvirkning på miljøet. Reaktionen producerer elektricitet og vand (normalt i form af damp). Hertil kommer, at i nødsituationer, for eksempel under en eksplosion eller åbning af en tank, slipper brint på grund af sin lille masse ud lodret og brænder i en smal ildsøjle. Brændselscellen skiller sig også ud med hensyn til effektivitet, da den opnår resultater i intervallet 40-60 %. Dette er et niveau, der er uopnåeligt for forbrændingskamre, og lad os huske, at disse parametre stadig kan forbedres.

Brintelement og dets ulemper

Nu et par ord om manglerne ved denne løsning. Brint er det mest udbredte grundstof på Jorden, men det danner meget let forbindelser med andre grundstoffer. Det er ikke nemt at få det i sin rene form og kræver en særlig teknologisk proces. Og denne (i hvert fald for nu) er meget dyr. Når det kommer til en brintbrændselscelle, er prisen desværre ikke opmuntrende. Du kan køre 1 kilometer endda 5-6 gange mere end i tilfælde af en elmotor. Det andet problem er manglen på infrastruktur til brinttankning.

Brændselscellekøretøjer - eksempler

Apropos biler, her er et par modeller, der med succes kører brændselsceller. En af de mest populære brændselscellebiler er Toyota Mirai. Dette er en maskine med tanke med en kapacitet på mere end 140 liter. Den er udstyret med ekstra batterier til at lagre energi under afslappet kørsel. Producenten hævder, at denne Toyota-model kan køre 700 kilometer på én tankstation. Mirai har en effekt på 182 hk.

Andre brændselscellekøretøjer, der er nødvendige for at generere elektricitet, omfatter:

• Lexus LF-FC;
• Honda FCX Clarity;
• Nissan X-Trail FCV (brændselscellekøretøj);
• Toyota FCHV (brændselscellehybridbil);
• brændselscelle Hyundai ix35;
• Brændselscelle elbus Ursus City Smile.

Har brintcellen en chance for at bevise sig selv i bilindustrien? Teknologien til at generere elektricitet fra brændselsceller er ikke ny. Det er dog svært at popularisere det blandt personbiler uden en billig teknologisk proces til at opnå ren brint. Selvom brændselscellekøretøjer sælges til offentligheden, kan de stadig sakke bagud med hensyn til omkostningseffektivitet for den gennemsnitlige chauffør. Derfor synes traditionelle elbiler stadig at være den mest interessante mulighed.