Bądź na bieżąco

Czego szukasz?

ogniwo paliwowe
ogniwo paliwowe

Samochody

Czy ogniwo paliwowe w samochodach osobowych już się opłaca?

Ogniwo paliwowe to zasilanie, które jest ekologiczne i daje spory zysk mocy. Czy taka konstrukcja to same zalety? Dowiedz się więcej o tym przyszłościowym rozwiązaniu i sprawdź, czy już teraz można z niego korzystać!

Do niedawna technologia wykorzystująca ogniwo paliwowe była dostępna jedynie w zastosowaniach niekomercyjnych. Korzystano z niej np. w misjach kosmicznych, a ogromny koszt wytworzenia 1 kW energii praktycznie niweczył wykorzystanie jej na szerszą skalę. Jednak wynalazek skonstruowany przez Williama Grove’a w końcu znalazł swoje powszechne wykorzystanie. Przeczytaj o ogniwach wodorowych i przekonaj się, czy będzie cię stać na auto z takim zasilaniem!

Czym właściwie jest ogniwo paliwowe?

To zestaw dwóch elektrod (ujemnej anody i dodatniej katody) rozdzielony polimerową membraną. Ogniwa ma wytwarzać prąd elektryczny z dostarczanego do niego paliwa. Co ważne, w odróżnieniu od tradycyjnych ogniw akumulatorowych, prąd nie musi być do nich wcześniej dostarczany, a samo ogniwo paliwowe nie wymaga ładowania. Kluczowe jest dostarczenie do niego paliwa, które w omawianych urządzeniach składa się z wodoru i tlenu.

Ogniwa paliwowe – budowa układu

W samochodzie, który wykorzystuje ogniwo paliwowe, niezbędne są zbiorniki z wodorem. To z nich pierwiastek ten dostarczany jest do elektrod, w których powstaje energia elektryczna. Układ zazwyczaj wyposażony jest także w jednostkę centralną z przetwornicą. Zachodzi w niej zamiana prądu stałego na zmienny, który może być wykorzystywany do zasilania silnika elektrycznego. To właśnie on jest sercem auta, które moc czerpie z jednostek prądowych.

Ogniwa paliwowe i zasada działania

Aby ogniwo paliwowe mogło wytworzyć prąd elektryczny, konieczne jest przeprowadzenie reakcji chemicznej. W tym celu do elektrod dostarczane są cząsteczki wodoru i tlenu z atmosfery. Wodór podany na anodę to przyczyna powstania elektronów i protonów. Tlen z atmosfery dostarczany jest zaś na katodę i reaguje z elektronami. Półprzepuszczalna membrana polimerowa sprawia, że dodatnie protony wodoru są dostarczane do katody. Tam łączą się z anionami tlenkowymi i w efekcie powstaje woda. Natomiast elektrony obecne na anodzie są dostarczane obwodem elektrycznym dalej, by wytworzyć prąd.

Ogniwo paliwowe – zastosowanie

Poza motoryzacją ogniwo paliwowe ma sporo zastosowań. Może ono służyć jako źródło prądu w miejscach pozbawionych swobodnego dostępu do sieci energetycznej. Poza tym, ogniwa tego rodzaju sprawdzają się na statkach podwodnych czy stacjach kosmicznych, gdzie nie ma dostępu do powietrza atmosferycznego. Poza tym, roboty mobilne, urządzenia codziennego użytku, a także systemy zasilania awaryjnego działają przy wykorzystaniu ogniw paliwowych.

Ogniwa paliwowe – wady i zalety technologii

Jakie są zalety ogniwa paliwowego? Zapewnia ono czystą energię, która nie ma negatywnego wpływu na środowisko. W wyniku reakcji powstaje prąd i woda (ta najczęściej w postaci pary wodnej). Poza tym, w sytuacjach awaryjnych np. przy wybuchu zbiornika albo jego rozszczelnieniu wodór dzięki niewielkiej masie ulatnia się pionowo i spala wąskim słupem ognia. Ogniwo paliwowe wyróżnia się też pod kątem sprawności, ponieważ uzyskuje wyniki w granicach 40-60%. Jest to poziom nieosiągalny dla jednostek spalinowych, a pamiętajmy, że te parametry mogą jeszcze się poprawić.

Ogniwo wodorowe i jego gorsze strony

Teraz kilka słów o wadach tego rozwiązania. Wodór jest najpowszechniejszym pierwiastkiem występującym na ziemi, ale bardzo łatwo tworzy związki z innymi pierwiastkami. Otrzymywanie go w czystej postaci nie jest łatwe i wymaga specjalnego procesu technologicznego. A ten (przynajmniej na razie) jest bardzo kosztowny. Jeśli chodzi o wodorowe ogniwo paliwowe, cena niestety nie zachęca. Przejechanie 1 kilometra w może wynieść nawet 5-6 razy więcej niż w przypadku silnika elektrycznego. Druga sprawa to brak infrastruktury pozwalającej tankować wodór.

Samochody na ogniwa paliwowe – przykłady

Skoro mowa o motoryzacji, przedstawiamy kilka modeli, które z powodzeniem jeżdżą przy użyciu ogniw paliwowych. Jednym z popularniejszych aut na ogniwo paliwowe jest Toyota Mirai. To samochód ze zbiornikami o pojemności ponad 140 litrów. Jest wyposażony w dodatkowe baterie magazynujące energię podczas spokojnej jazdy. Producent deklaruje, że można tym modelem Toyoty przejechać 700 kilometrów na jednym tankowaniu. Mirai ma moc 182 KM.

Inne pojazdy, które działają w oparciu o ogniwo paliwowe potrzebne do uzyskiwania energii elektrycznej, to:

  • Lexus LF-FC;
  • Honda FCX Clarity;
  • Nissan X-Trail FCV (Fuel Cell Vehicle);
  • Toyota FCHV (Fuel Cell Hybrid Vehicle);
  • Hyundai ix35 Fuel Cell;
  • Ursus City Smile Fuel Cell Electric Bus.

Czy ogniwo wodorowe ma szansę sprawdzić się na szerszą skalę w motoryzacji? Technologia uzyskiwania energii elektrycznej z ogniw paliwowych nie jest nowa. Jednak trudno o jej popularyzację wśród aut osobowych bez taniego procesu technologicznego do produkcji czystego wodoru. Nawet jeśli pojazdy zasilane prądem wytwarzanym przez ogniwo paliwowe wejdą do powszechnej sprzedaży, nadal mogą być w tyle pod względem opłacalności dla zwykłego kierowcy. Dlatego nadal najciekawszą opcją wydają się tradycyjne auta elektryczne.

Autor:

Pasję do motoryzacji zaszczepili mu ojciec i dziadek. Od najmłodszych lat przyglądał się ich pracy w przydomowym warsztacie samochodowym. Kultywuje tradycje rodzinne i zajmuje się naprawą i renowacją starych, klasycznych pojazdów. W wolnych chwilach majsterkuje i pomaga znajomym w wyborze najlepszego auta.

Komentuj

Leave a Reply

Twój adres email nie zostanie opublikowany.

Sprawdź także

Samochody

Flokowanie ma nadać wnętrzu auta nowego stylu i je odświeżyć. To nakładanie drobnych włosków na konkretną część pojazdu. W jaki sposób przebiega ten proces?...

Przepisy

Sygnalizacja świetlna jest jednocześnie utrapieniem i wybawieniem kierowców. Gdy jej zabraknie, na ulicach pojawia się chaos, ale szybko pojawiające się czerwone światło potrafi być...

Naprawy

Warsztat samochodowy może okazać się twoim spełnieniem marzeń fana motoryzacji. Aby go jednak założyć, musisz wiedzieć, od czego zacząć. Czy to w ogóle jest...

Przepisy

Zakaz wjazdu do lasu to przepis, o który pyta wiele osób, zwłaszcza w sezonie grzybowym oraz letnim. Za nieprzepisowe poruszanie się po lesie możesz...

Wiadomości

Lewis Hamilton zwycięzcą dzisiejszych kwalifikacji na torze Silverstone. Brytyjczyk okazał się minimalnie szybszy od swojego głównego rywala Maxa Verstappena. Na uwagę zasługuje ósme miejsce...

Wiadomości

Wczoraj na torze Silverstone zaprezentowano model bolidu zgodny z regulacjami technicznymi, które zaczną obowiązywać od sezonu 2022. Inną nowością podczas najbliższego weekendu stanowi format...

Samochody

Silnik dwusuwowy i czterosuwowy to typy jednostek, o których słyszał nawet niezbyt zaznajomiony z tematyką motoryzacyjną kierowca. Jest jednak wiele różnic między tymi konstrukcjami....

Samochody

Zestaw naprawczy do opon jest lżejszy od standardowego koła o około 15 kg i zabiera mniej miejsca. Dzięki temu jest coraz chętniej wybierany przez...

Samochody

Spalanie paliwa to proces, który umożliwia porusza sie pojazdów. Jednak to właśnie ono powoduje największe koszty, jeśli chodzi o użytkowanie auta. Jakie jest średnie...

Samochody

Deska rozdzielcza jest dla kierowcy jednym z najważniejszych elementów samochodu. To ona pozwala kontrolować stan pojazdu i jego prędkość. Musi więc działać sprawnie w...

Zobacz także

Samochody

Ze względu na letnie upały, samochód szybko się nagrzewa, a w środku panuje atmosfera sauny. Nie są to optymalne warunki do podróżowania, niezależnie od...

Wiadomości

Alfa Romeo pozostanie w Formule 1 co najmniej do końca sezonu 2024. Nie jest za to jeszcze znany skład kierowców, który będzie jeździł w...

Dokumenty

Dopiero zaczynasz swoją przygodę z motoryzacją? Jeśli tak, to oznacza, że musisz dokładnie poznać wszystkie jej tajniki. Powinieneś przecież w świadomy, bezpieczny i odpowiedzialny...

Wiadomości

Od 12 lipca można składać wnioski do programu „Mój elektryk”. Celem inicjatywy jest zachęcenie osób do zakupienia elektrycznych pojazdów oraz rozwój elektryfikacji w Polsce....

Dokumenty

Prawo jazdy kat. B jest tym najbardziej podstawowym, które pozwala ci poruszać się m.in. samochodami osobowymi. Co jednak musisz wiedzieć, zanim wybierzesz się na...

Wiadomości

Amerykańska agencja prasowa Bloomberg donosi, że Unia Europejska ma w planie od 2035 r. na swym terenie sprzedawać wyłącznie elektryczne samochody. Finalnym terminem jest...

Samochody

Wał Kardana to mechanizm krzyżakowy umieszczony na dwóch wałach. Odpowiada on za przenoszenie momentu obrotowego z silnika na oś pojazdu. Z czego składa się...

Samochody

Lakierowanie samochodów jest na tyle wymagającym i pracochłonnym zajęciem, że lepiej powierzyć je fachowcom. Czy jednak zawsze warto to zrobić? Kiedy możesz zdecydować się...