හයිඩ්රජන් වාහනයක් ක්රියාත්මක කිරීම (ඉන්ධන කෝෂය)
අන්තර්ගතය
විද්යුත් වාහනවල ක්රියාකාරිත්වය සඳහා තවත් විකල්පයක් වන හයිඩ්රජන් ද්‍රාවණය ජර්මානුවන් සහ ජපන් ජාතිකයින් විසින් දිගු කලක් තිස්සේ අධ්‍යයනය කර ඇත. ටෙස්ලා අස්ථායී යැයි සලකන යුරෝපය, කෙසේ වෙතත්, මෙම තාක්ෂණය සඳහා පැකේජයක් තැබීමට තීරණය කරයි (ගෝලීය වශයෙන්, මෝටර් රථ ධාවනය කිරීමේ එකම අරමුණ සඳහා නොවේ). එබැවින් විදුලි මෝටර් රථයේ ප්‍රභේදයක් පමණක් වන හයිඩ්රජන් මෝටර් රථය ක්රියා කරන්නේ කෙසේදැයි අපි බලමු.
කියවන්න:
- හයිඩ්රජන් කාර් එකක් ශක්‍යද?
- ඉන්ධන සෛලයක වාසි සහ අවාසි මොනවාද?
හයිඩ්රජන් කාර් වර්ග කිහිපයක්
වර්තමාන තාක්ෂණය තම විදුලි මෝටර බල ගැන්වීම සඳහා ඉන්ධන සෛල භාවිතා කරන මෝටර් රථ සඳහා වන අතර, අභ්යන්තර දහන වාහන ප්‍රතිවර්තනය කිරීමේදී හයිඩ්රජන් ද භාවිතා කළ හැකිය. ඇත්ත වශයෙන්ම එය දැනටමත් අපගේ වාහනවල භාවිතා කරන LPG සහ CNG ආකාරයෙන්ම භාවිතා කළ හැකි වායුවකි. කෙසේ වෙතත්, මෙම අදහස අතහැර දමා ඇත, පිස්ටන් එන්ජිම සැබවින්ම කාලයට අනුකූල වේ ...
මෙන්න හයිඩ්රජන් බලයෙන් ක්රියාත්මක වන Toyota Mirai රථයක්. එය ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ විකුණනු ලැබේ, එය ප්‍රංශයේ නොවේ, එහි හයිඩ්රජන් බෙදා හැරීමේ ස්ථානයක් නොමැති නිසා ... විද්යුත් පර්යන්ත සමඟ ප්‍රමාද වී ඇති නිසා, අපි දැනටමත් හයිඩ්රජන් වලින් පසුගාමී ය!
මෙහෙයුම් මූලධර්මය
අපි එක වාක්‍යයකින් ක්‍රමය සාරාංශ කළ යුතු නම්, මම එය කියමිඑය විදුලි මෝටරය එක්ක ඇවිදින carburant දූෂණය නොවන (ක්‍රියාකාරීත්වයේ, නිෂ්පාදනයේ නොවේ). ප්ලග් එකකින් බැටරිය ආරෝපණය කර විදුලිය වෙනුවට අපි එය දියරයෙන් පුරවන්නෙමු. අපි ඉන්ධන සෛල පද්ධතිය ලෙස හඳුන්වන්නේ එබැවිනි (එය
රැස් කරනවා
එය ඉන්ධන සමඟ ක්රියා කරයි
පරිභෝජනය කළා
et
ටැංකියෙන් අතුරුදහන් වේ
) ඇත්ත වශයෙන්ම, විදුලි මෝටරයක් සමඟ ඇති එකම වෙනස වන්නේ ශක්තිය ගබඩා කිරීමයි, මෙහි ද්රවයක, රසායනික ආකාරයක් නොවේ.
එමනිසා, ලිතියම් හෝ ඊයම් අම්ල බැටරි මෙන් නොව බැටරිය විසර්ජනය වන බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය (ඒවා ක්රියා කරන ආකාරය සොයා ගැනීමට සබැඳි බලන්න).
ක්‍රියාවලි සිතියම
හයිඩ්රජන් = දෙමුහුන්?
පාහේ ... ඇත්ත වශයෙන්ම, ඔවුන් ක්‍රමානුකූලව අමතර ලිතියම් බැටරියක් ඇත, එහි ප්‍රයෝජනය මම පහත විස්තර කරමි. එබැවින්, හයිඩ්රජන් මත පමණක් ක්රියා කළ හැකි අතර, සාම්ප්‍රදායික බැටරියක් භාවිතා කිරීමෙන් පමණක් හෝ දෙකම එකවරම කළ හැකිය.
සංරචක
හයිඩ්රජන් ටැංකිය
සෑම කිලෝග්‍රෑමයක්ම 5 kWh ශක්තියක් (kWh 10 සිට 33.3 දක්වා ඇති විදුලි වාහන හා සසඳන විට) අඩංගු බව දැන දැන, හයිඩ්රජන් කිලෝග්‍රෑම් 35 සිට 100 දක්වා ගබඩා කළ හැකි ටැංකියක් අප සතුව ඇත. ටැංකිය විෙශේෂෙයන් නිර්මාණය කර ඇති අතර 350 සිට 700 දක්වා අභ්යන්තර පීඩනයකට ඔරොත්තු දිය හැකිය.
ඉන්ධන සෛලය
ඉන්ධන සෛලය සම්ප්‍රදායික ලිතියම් බැටරියක් මෙන් මෝටර් රථයේ විදුලි මෝටරයට බලය ලබා දෙනු ඇත. කෙසේ වෙතත්, එය ටැංකියෙන් ඉන්ධන, එනම් හයිඩ්රජන් අවශ්ය වේ. එය ඉතා මිල අධික ප්ලැටිනම් වලින් සාදා ඇත, නමුත් වඩාත්ම නවීන අනුවාදයන් එය නොමැතිව සිදු කරයි.
බෆර් බැටරිය
මෙය අවශ්ය නොවේ, නමුත් එය හයිඩ්රජන් වාහන සඳහා සම්මතය වේ. ඇත්ත වශයෙන්ම, එය උපස්ථ බැටරියක්, බල ඇම්ප්ලිෆයර් (ඉන්ධන කෝෂයක් සමඟ සමාන්තරව ක්රියා කළ හැකිය) ලෙස සේවය කරයි, නමුත් සියල්ලටත් වඩා, එය ප්‍රමාද වීම සහ තිරිංග කිරීමේදී චාලක ශක්තිය යථා තත්වයට පත් කිරීමට සේවය කරයි.
බලශක්ති ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ
මගේ ඉහළ රූප සටහනේ ලැයිස්තුගත කර නැත, බල ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ මෝටර් රථයේ විවිධ කොටස් හරහා ගලා යන විවිධ ධාරා පාලනය කරයි, බාධා කරයි සහ නිවැරදි කරයි (AC සහ DC ධාරා අතර පරිවර්තනය කරයි).
ඉන්ධන පිරවීම
ඉන්ධන සෛල ක්රියාකාරිත්වය: උත්ප්රේරණය
ඉලක්කය වන්නේ විදුලි මෝටරයක් වෙත යැවීම සඳහා හයිඩ්රජන් වලින් ඉලෙක්ට්රෝන (විදුලිය) ලබා ගැනීමයි. මේ සියල්ල සිදු කරනු ලබන්නේ එක් පැත්තක ඉලෙක්ට්රෝන (එන්ජිම දෙසට) සහ අනෙක් පැත්තෙන් (ඉන්ධන කෝෂයේ) ප්‍රෝටෝන වෙන් කරන පාලිත විද්යුත් රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක් මගිනි. මුළු රැස්වීමම කැතෝඩයෙන් අවසන් වේ, ප්රතික්රියාව අවසන් වේ: අවසාන "මිශ්රණය" ජලය ලබා දෙයි, එය පද්ධතියෙන් (පිටාර) පොම්ප කරනු ලැබේ.
හයිඩ්රජන් වලින් විදුලිය ලබා ගැනීම (ප්‍රතිලෝම විද්යුත් විච්ඡේදනය) වන උත්ප්‍රේරක රූප සටහනක් මෙහි දැක්වේ.
මෙහි ඉන්ධන සෛලයේ ක්රියාකාරිත්වය, එනම් උත්ප්‍රේරක සංසිද්ධිය අපි දකිමු.
හයිඩ්රජන් H2 (එනම් හයිඩ්රජන් එච් පරමාණු දෙකක් එකට ඇලවීම: ඩයිහයිඩ්‍රජන්) වමේ සිට දකුණට යයි. එය ඇනෝඩයට ළං වන විට, එහි න්‍යෂ්ටිය (ප්‍රෝටෝනය) නැති වේ, එය උරා බොනු ඇත (ඔක්සිකරණ සංසිද්ධිය හේතුවෙන්). ඉලෙක්ට්රෝන පසුව විදුලි මෝටරය භාවිතා කිරීම සඳහා දකුණට ගමන් කරයි.
අනෙක් අතට, අපි කැතෝඩ පැත්තේ O2 (කොම්ප්‍රෙෂරයට ස්තූතිවන්ත වන පරිදි වාතයෙන් ඔක්සිජන්) එන්නත් කිරීමෙන් සියල්ල නැවත එකලස් කරන්නෙමු, එමඟින් ස්වාභාවිකවම ජල අණුවක් සෑදීමට ඉඩ සලසයි (එය සියලුම මූලද්රව්ය තනි සමස්තයක් බවට උත්ප්රේරණය කරයි). Hs සහ Os එකතුවක් වන අණුවක්).
රසායනික / භෞතික ප්රතික්රියා වල සාරාංශය
ඇනෝඩය : ඇනෝඩයේ, හයිඩ්රජන් පරමාණුව අඩකින් "කපා" ඇත (H2 = 2e- + 2H+) න්‍යෂ්ටිය (H + අයන) කැතෝඩය දෙසට බැස යන අතර ඉලෙක්ට්රෝන (e-) ඉලෙක්ට්‍රෝලය (ඇනෝඩය සහ කැතෝඩය අතර අවකාශය) හරහා යාමට ඇති නොහැකියාව නිසා දිගටම ගමන් කරයි.
කැතෝඩය: කැතෝඩයේදී අපි ප්‍රතිලෝම (විවිධ ආකාරවලින්) අයන H + සහ e- ඉලෙක්ට්රෝන දකිමු. එවිට මෙම සියලු මූලද්රව්ය එකතු කිරීමට අවශ්ය ඔක්සිජන් පරමාණු හඳුන්වා දීමට ප්රමාණවත් වන අතර, පසුව හයිඩ්රජන් පරමාණු දෙකක් සහ එක් ඔක්සිජන් පරමාණුවකින් සමන්විත ජල අණුවක් නිර්මාණය කිරීමට හේතු වේ. හෝ සූත්රය: 2e- + 2H+ + O2 = H2O
අස්වැන්න ?
අපි මෝටර් රථය පමණක් සලකා බැලුවහොත්, එනම් රෝදවල අවසානය දක්වා ටැංකියේ කාර්යක්ෂමතාව (ද්‍රව්‍ය පරිවර්තනය / යාන්ත්‍රික ශක්තිමත් කිරීම), අපි මෙහි සිටින්නේ 50% ට වඩා මඳක් අඩු ය. ඇත්ත වශයෙන්ම, බැටරියේ කාර්යක්ෂමතාව 50% ක් පමණ වන අතර විදුලි මෝටරය - 90% පමණ වේ. එමනිසා, අපි මුලින්ම 50% පෙරීම, පසුව 10%.
බලශක්ති උත්පාදනය කරන බලාගාරයක කාර්යක්ෂමතාවය අප සැලකිල්ලට ගන්නේ නම්, හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනයට හෝ විදුලිය බෙදා හැරීමට පෙර (ලිතියම් සම්බන්ධයෙන්) අපට හයිඩ්රජන් සඳහා 25% ක් සහ විදුලිය සඳහා 70% (ආසන්න වශයෙන් සාමාන්යය, පැහැදිලිවම. )
ලාභදායිත්වය ගැන වැඩි විස්තර මෙතැනින් කියවන්න.
හයිඩ්රජන් මෝටර් රථයක් සහ ලිතියම් බැටරි විදුලි මෝටර් රථයක් අතර වෙනස?
ඔවුන්ගේ "ශක්ති ටැංකිය" හැර මෝටර් රථ හරියටම සමාන වේ. එමනිසා, මේවා රොටර්-ස්ටටෝටර් මෝටර (ප්‍රේරණය, ස්ථිර චුම්බක හෝ ප්‍රතික්‍රියාශීලී) භාවිතා කරන විද්යුත් වාහන වේ.
ලිතියම් බැටරියක් ද එය තුළ ඇති රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවකට ස්තූතිවන්ත වන්නට ක්රියා කරයි නම් (ස්වාභාවිකව විදුලිය නිපදවන ප්‍රතික්‍රියාවක්: වඩාත් නිවැරදිව, ඉලෙක්ට්රෝන), එයින් කිසිවක් එළියට එන්නේ නැත, ඇත්තේ අභ්යන්තර පරිවර්තනයක් පමණි. එහි මුල් තත්වයට නැවත පැමිණීමට (නැවත ආරෝපණය කිරීම), එය ධාරාව (අංශයට සම්බන්ධ කිරීම) සම්මත කිරීමට ප්රමාණවත් වන අතර රසායනික ප්රතික්රියාව ප්රතිවිරුද්ධ දිශාවට නැවත ආරම්භ වනු ඇත. ගැටලුව වන්නේ සුපර්චාජර් සමඟ පවා කාලය ගත වීමයි.
ඉන්ධන සෛලයකින් (එනම් හයිඩ්රජන්) බල ගැන්වෙන සම්භාව්‍ය විදුලි මෝටරයක් වන හයිඩ්රජන් එන්ජිමක් සඳහා, රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවකදී බැටරිය හයිඩ්රජන් පරිභෝජනය කරයි. ජල වාෂ්ප (රසායනික ප්රතික්රියාවක ප්රතිඵලය) ඉවත් කරන පිටාරයක් හරහා එය හිස් කරනු ලැබේ.
එබැවින්, තාර්කික දෘෂ්ටි කෝණයකින්, අපට ඕනෑම විද්යුත් මෝටර් රථයක් හයිඩ්රජන් මෝටර් රථයකට අනුවර්තනය කළ හැකිය, එය ලිතියම් බැටරිය ඉන්ධන සෛලයක් සමඟ ප්රතිස්ථාපනය කිරීමට ප්රමාණවත් වේ. එබැවින්, ඔබේ අවබෝධය අනුව, "හයිඩ්රජන් එන්ජිම" මූලික වශයෙන් විදුලි මෝටරයක් ලෙස සැලකිය යුතුය (මෙහි එය ක්රියා කරන ආකාරය බලන්න). ඔහු අනිවාර්යයෙන්ම ඔහු වෙත ළඟා වන්නේ, ඔහු ආයතනයක් ලෙස ඉන්ධන පුරවා ඇති නිසා නොවේ.
මෙම ටැබ්ලටයේ පාදයේ රසායනික ප්රතික්රියාව නිපදවයි තාපයසිට විදුලිය (විදුලි මෝටරය සඳහා අපට අවශ්ය දේ) සහ වතුර.
ඇයි හැමතැනම නැත්තේ?
හයිඩ්රජන් සමඟ ඇති ප්‍රධාන තාක්ෂණික ගැටලුව ගබඩා ආරක්ෂාව සම්බන්ධය. ඇත්ත වශයෙන්ම, LPG මෙන්, මෙම ඉන්ධනය අනතුරුදායක වන්නේ එය වාතය සමඟ සම්බන්ධ වීමෙන් ගිනි ගන්නා බැවිනි (සහ එය සියල්ලම නොවේ). ඉතින් ප්‍රශ්නය වන්නේ මෝටර් රථයට ඉන්ධන පිරවීම පමණක් නොව ඕනෑම අනතුරකට ඔරොත්තු දීමට තරම් ශක්තිමත් ටැංකියක් තිබීමයි. ඇත්ත වශයෙන්ම, අමතර පිරිවැය ද විශාල ඇදීමක් වන අතර, එය ලිතියම්-අයන බැටරියකට වඩා ශක්‍ය නොවන බව පෙනේ, එය පිරිවැය නාටකාකාර ලෙස පහත වැටේ.
අවසාන වශයෙන්, ලෝකයේ නිෂ්පාදන සහ බෙදාහැරීමේ ජාලය ඉතා නොදියුණු වන අතර, පුනර්ජනනීය බලශක්ති ප්‍රභවයන් භාවිතයෙන් විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් හයිඩ්රජන් නිපදවීමට රජයන්ට අවශ්ය වේ (බොහෝ ප්‍රවීණයන් අපගේ "හදිසි" යථාර්ථය තුළ සාක්ෂාත් කරගත නොහැකි මනෝරාජික යෝජනා ක්‍රමයක් ගැන කථා කරයි).
අවසාන වශයෙන්, තනි සංචලනය ඉක්මවා යෙදුම් පරාසයක් සඳහා භාවිතා කරන හයිඩ්රජන් වෙනුවට සාම්ප්‍රදායික විදුලිය අනාගතය සඳහා තෝරා ගැනීමේ විසඳුම වීමට වඩා හොඳ අවස්ථාවක් තිබේ.
සියලුම අදහස් හා ප්‍රතිචාර
ඩර්නියර් ප්‍රකාශය පළ කරන ලදි:
බර්නාඩ් (දිනය: 2021, 09:23:14)
හායි
මෙම ශක්තිමත් සහ රසවත් අදහස් සඳහා ඔබට ස්තුතියි. මම මගේ පරණ මොළයේ අලුත් ගිනි මැස්සෙකු සමඟ වෙබ් අඩවියෙන් ඉවත් වෙමි.
පුද්ගලිකව, මම න්‍යෂ්ටික සබ්මැරීන ගැන දන්නා දේ හැරුණු විට, කිසිවෙකු මාර්ගය සඳහා පරිපූර්ණ එන්ජිමක් නිපදවා නොතිබීම ගැන මම පුදුම වෙමි. එය සැබවින්ම 1971 බ්‍රසල්ස් මෝටර් රථ ප්‍රදර්ශනයේදී ෆිලිප්ස් විසින් එළිදක්වන ලද අතර එය 200 hp විය. පිස්ටන් දෙකක් මත.
පිලිප්ස් 1937-1938 දී මෙහෙයුම් ආරම්භ කළ අතර 1948 දී නැවත ආරම්භ විය.
1971 දී ඔවුන් පිස්ටන් එකකට අශ්වබල සිය ගණනකට හිමිකම් කීහ. එතැන් සිට මට කිසිවක් සොයාගත නොහැක ... ඇත්ත වශයෙන්ම, රහස් ආරක්ෂාව.
ගෑස් ටර්බයින් එන්ජින් ගැන කුමක් කිව හැකිද?
ඔබේ පහන් කූඩුවලට මගේ සිතුවිලි මෝලට වතුර ටිකක් එකතු කළ හැකිය.
ඔබේ දැනුම සහ ජනප්‍රියත්වයට ස්තූතියි.
ඉල් ජේ. 1 මෙම අදහසට ප්‍රතිචාර (ය):
- පරිපාලක අඩවි පරිපාලක (2021-09-27 11:40:25): එය කියවීම ඉතා විනෝදජනකයි, ස්තූතියි.
මෙම වර්ගයේ එන්ජිමක් ගැන විනිශ්චය කිරීමට තරම් මා දන්නේ නැත, සමහරවිට පිරිවැය, ප්රමාණය, දුෂ්කර නඩත්තු කිරීම, සාමාන්ය කාර්යක්ෂමතාව?
වායුව රත් කිරීමට ඉඩ සලසන විසඳුමක් තිබීම අවශ්ය බව මතක තබා ගත යුතු අතර, එබැවින් සාමාන්ය පොදු මෝටර් රථයක එහි යෙදීම අනතුරුදායක විය හැකි අතර (එය කාලයත් සමඟ එය නියත වනු ඇත).
කෙටියෙන් කිවහොත්, ඔබ වඩාත් නිවැරදි සහ විශ්වාසදායක පිළිතුරක් බලාපොරොත්තු වූ බව මම සැක කරමි ... සමාවන්න.
(සත්‍යාපනය කිරීමෙන් පසු අදහස යටතේ ඔබේ සටහන දෘශ්‍යමාන වේ)
අදහසක් ලියන්න
E විද්යුත් සූත්රය භාවිතා කිරීමෙන් ඔබට එය සොයාගත හැකිය:
