Любой, кто видел знаменитые зернистые кадры катастрофы Гинденбурга, знаком с идеей, что водород легко воспламеняется. И хотя существует множество конкурирующих теорий о том, как именно и почему загорелся «Гинденбург», остается одна истина. Сжигание высвобождает накопленную энергию, делая водород полезным в качестве топлива.
Продолжайте читать, чтобы узнать больше о сжигании топлива, топливных элементах и высокой стоимости чистых выбросов.
Содержание
Хотя это самый распространенный элемент во Вселенной, здесь, на Земле, водород чаще всего встречается в воде. В 19 веке исследователь по имени Уильям Гроув обнаружил, что воздействие электричества на воду — электролиз — разделяет ее на основные компоненты — водород и кислород. В полученном газе водород и кислород смешиваются, но не связаны друг с другом.
Исследователь Юл Браун углубился в практические исследования по использованию этого газа, теперь известного как газ Брауна или HHO, в качестве топлива. Сегодня комплекты могут выполнять такого рода преобразования в двигателях внутреннего сгорания для увеличения расхода топлива.
Комплекты водородных топливных элементов продвигают эту идею еще на один шаг вперед. Гроув также правильно предположил, что можно обратить процесс вспять, объединив кислород и водород для высвобождения электричества. В результате получается водородный топливный элемент.
Однако вы не можете просто бросить атомы вместе. Водород должен быть сначала разложен на его положительно и отрицательно заряженные частицы. Водородный топливный элемент делает именно это. Как и в батарее, на одной стороне топливного элемента находится положительный контакт, куда вводится водород. Полимерная пленка пропускает только протоны атомов, отделяя их от водорода и оставляя позади только отрицательно заряженные электроны.
Электроны притягиваются к положительной стороне топливного элемента, явление, известное как поток электронов. Но они не могут пройти обратно через полимерную пленку, как протоны. Вместо этого они направляются за пределы топливного элемента по контуру. Когда вы добавляете в эту цепь электрическое устройство, такое как автомобильный двигатель, поток электронов приводит его в действие. Продолжая двигаться по цепи к положительной стороне клетки, они подхватывают свои протоны, снова образуя водород. Водород также связывается с кислородом из окружающего воздуха:в результате получается вода.
Единственными побочными продуктами электричества, вырабатываемого водородными топливными элементами, являются тепло и вода, что делает их чрезвычайно желательным источником энергии с точки зрения экологии. Но комплекты водородных топливных элементов в настоящее время существуют только в виде концептуальных автомобилей ограниченного выпуска или в миниатюре для радиоуправляемых автомобилей или в практических научных экспериментах для детей. На пути широкого внедрения топливных элементов в мировых транспортных парках стоят несколько больших препятствий, а именно стоимость и чистый выход энергии.
Технология топливных элементов для питания электромобилей в настоящее время дороже, чем обычные двигатели. Кроме того, для создания и работы ячейки может потребоваться больше энергии, чем она, в свою очередь, может произвести. Таким образом, несмотря на общую чистоту, технология топливных элементов не всегда эффективна.
Интересно, что те же радиоуправляемые автомобили и наборы для научных экспериментов могут дать представление о том, как будущие топливные элементы будут получать энергию. Некоторые модели автомобильных комплектов используют солнечные батареи для получения энергии для электролиза. Возможно, по мере того, как солнечная энергия становится все более распространенной, водородные топливные элементы также будут распространяться.
Каковы различные типы автомобильных двигателей
Что такое вездеходные шины?
Регулятор давления топлива – каковы признаки неисправности регулятора давления топлива?
Что такое HID-фары?
Что такое Flex Fuel?