Як працює водневий автомобіль
Водневі паливні осередки.У 1839 році, валлійський вчений сер William Robert Grove, виявив, що процес електролізу звернений і отримав електричну енергію і воду з водню. Він назвав свій винахід газовольтовою батареєю, сьогодні його винахід відомий як водневий паливнийелемент або паливний осередок. Набагато пізніше, в середині XX століття, технологія отримала подальший розвиток завдяки інженеру Francis Bacon. Перший паливний осередок був розроблений на початку 1960 років компанією General Electric, для використання в орбітальних космічних капсулах. А в 90-х роках минулого століття, паливні елементи, почали з'являтися в міських автобусах, тепер впевнено можна сказати, що можливий рух автомобіля від паливного осередку. Паливом, для водневого паливного осередку, як випливає з назви, є водень. З курсу шкільної хімії відомо, що водень складається з одного електрона та одного протону. Паливний елемент генерує електрику, забираючи у атома водню електрони. З іонізованих атомів водню та кисню утворюється вода, а також побічний продукт — тепло, тому вода виділяється у вигляді пари. Паливні осередки складаються з двох електродів, негативно заряджений анод і позитивно заряджений катод, каталізатора та мембрани. Молекули водню розташовуються на катоді, кожна молекула і двох атомів водню. Каталізатор на аноді розбиває молекули водню на катіони водню (протони) та потік електронів. Катіони проходять через мембрану, яка пропускає електрони. На каталізаторі катода молекула кисню з'єднується з електроном (який підводиться із зовнішніх комунікацій) і протоном, утворюючи воду, яка є єдиним продуктом даної реакції. Паливні елементи можна з'єднувати між собою, отримуючи потрібну потужність і напругу. президент США - Джордж Буш виділив1,2 млрд доларів на розвиток технології паливних елементів. Паливні елементи мають дві основні переваги в порівнянні з викопними видами палива. По-перше використання вони дозволяє зберегти існуючі запаси нафти, а по-друге, побічним продуктом їх роботи є пара, яка не забруднює атмосферу. Це дуже актуальна тема тому, що викиди вуглекислого газу від автомобілів, як вважають, сприяють глобальному потеплінню.
Виробництво автомобілів, що працюють на водні.Виробництво автомобіля, що працює на водні, не сильно відрізняється від виробництва типових автомобілів. Звичайно, такий автомобіль буде дещо унікальним тим, що приводиться в рух електричними двигунами. ”. Враховуючи той факт, що водень є найпоширенішим елементом у Всесвіті, можна подумати, що це не буде проблемою. Давайте поміркуємо, крім того, що найпоширеніший водень, він також найлегший елемент у Всесвіті і для того, щоб він залишався на поверхні Землі і не відлітав у космічний простір, його має щось стримувати. Стримувати може зв'язок з іншим або іншими хімічними елементами. Найчастіше зустрічається зв'язок водню — це вода (H2O) і води Землі достатню кількість. Але як розділити молекулу води, відокремивши у своїй молекулу водню? Можливо, можна ще звідкись отримувати водень? Найпростіший спосіб отримання водню з води, знав ще сер William Grove, більше 150 років тому — це електроліз. Якщо через воду пропустити електричний струм, молекули води руйнуються. Подібно до процесу, що відбувається в паливному осередку, для цього використовується анод і катод, які зазвичайВиготовляють з інертних металів. Коли електричний струм пропускають через воду, на катоді утворюється водень, а на аноді утворюється кисень. Хоча цей процес відбувається повільно, робити це можна у великому масштабі. Альтернативним джерелом водню може служити природний газ, який складається з природних вуглеводнів. В даний час це найбільш поширений спосіб промислового виробництва водню. На жаль, у цьому процесі використовується природна копалина — природний газ. Так що виробництво автомобілів, що працюють на водні, не допоможе уникнути виснаження запасів викопного палива. Деякі експерти вважають, що можна зробити мініатюрні водневі установки, які містилися б в гаражі автолюбителя. Найостаннішою формою цієї ідеї була пропозиція зробити так, щоб процес електролізу відбувався всередині самого автомобіля. Проте енергія для електролізу повинна виходити від якоїсь батареї і "автомобіль на воді" треба буде періодично заряджати.