Waterstof aangedreven voertuigen of brandstofcelvoertuigen (FCV's), gebruiken een chemische reactie om elektriciteit te genereren en het voertuig te voeden. Hier is een uitsplitsing van hoe ze werken:
1. Waterstofopslag:
* brandstoftank: Het voertuig slaat waterstofgas op in een hogedruktank. Deze tank is meestal gemaakt van lichtgewicht materialen zoals koolstofvezel om het gewicht te verminderen.
* Soorten waterstofopslag:
* gecomprimeerde waterstof: Opgeslagen onder hoge druk (350-700 bar).
* vloeibare waterstof: Opgeslagen bij extreem lage temperaturen (-253 ° C).
* Solid-state waterstofopslag: In ontwikkeling, met behulp van materialen om waterstof chemisch op te slaan.
2. Brandstofcel:
* Elektrochemische reactie: Het hart van het systeem is de brandstofcel, waar waterstofgas reageert met zuurstof uit de lucht om elektriciteit, water en warmte te produceren.
* componenten:
* anode: Waterstofgas komt de anode binnen, waar een katalysator de waterstofmoleculen splitst in protonen en elektronen.
* elektrolyt: De protonen gaan door een protonuitwisselingsmembraan (PEM) naar de kathode.
* kathode: Zuurstof reageert met de elektronen en protonen om watermoleculen te vormen.
* elektrische stroom: De stroom van elektronen door een extern circuit genereert elektriciteit.
3. Elektrische motor:
* Power Bron: De elektriciteit die door de brandstofcel wordt geproduceerd, voedt een elektromotor.
* Werking van elektrische motor: De motor zet elektrische energie om in mechanische energie, die de wielen van het voertuig drijft.
4. Energie -efficiëntie:
* Hoog efficiëntie: Brandstofcellen zijn zeer efficiënt en zetten ongeveer 60% van de energie van de waterstof om in elektriciteit.
* schone emissies: De enige emissie van het voertuig is waterdamp.
5. Voordelen van waterstofvoertuigen:
* nulstaartemissies: Ze produceren geen schadelijke verontreinigende stoffen, waardoor ze milieuvriendelijk zijn.
* Hoog efficiëntie: Ze hebben een hoge energie -conversie -efficiëntie.
* snel tanken: Tanktijd is vergelijkbaar met benzinevoertuigen.
* lange afstand: Waterstofvoertuigen kunnen vergelijkbare afstanden afleggen als benzinevoertuigen.
6. Uitdagingen van waterstofvoertuigen:
* waterstofinfrastructuur: Het bouwen van een wijdverbreide waterstof tank infrastructuur is duur en tijdrovend.
* waterstofproductie: Het produceren van grote hoeveelheden schone waterstof is cruciaal.
* kosten: Waterstofvoertuigen zijn momenteel duurder dan benzinevoertuigen.
* veiligheidsproblemen: Waterstof is ontvlambaar en vereist zorgvuldige afhandeling.
Over het algemeen bieden voertuigen met waterstof aangedreven een veelbelovende oplossing voor het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen en het bevorderen van duurzaam transport. Er zijn echter belangrijke technologische vooruitgang en ontwikkeling van infrastructuur nodig om ze op grote schaal toegankelijk en betaalbaar te maken.
