Сутегі машиналары автомобиль өнеркәсібінің болашағы болып табылады. Toyota Mirai және BMW X5 сияқты сутегі машиналары қалай жұмыс істейді?

Сутегі машиналары нарықта әлі күшті орынға ие емес. Аздаған өндірушілер осы технологияны дамытуға толығымен назар аударуды шешеді. Жұмыс әлі де негізінен электр қозғалтқыштарында және іштен жану немесе гибридті қозғалтқыштарда аз ластануда. Көптеген бәсекелестікке қарамастан, сутегі машиналары қызығушылық тудырады. Олар туралы не білуге ​​тұрарлық?

Сутегі энергиясы қалай жұмыс істейді?

Сутегімен жұмыс істейтін көліктердің ең үлкен артықшылығы - олардың экологиялық тазалығы. Осы жерде айта кететін жайт, оларды осылайша анықтай алу үшін өндіріс процесінде де қоршаған ортаны қорғау принциптерін сақтау қажет. 

Сутегімен жұмыс істейтін көліктер көлікті жылжыту үшін қажетті электр энергиясын өндіретіндей жұмыс істейді. Бұл электр энергиясын өндіретін сутегі цистернасы бар орнатылған отын ұяшықтарының арқасында мүмкін болды. Электр батареясы буфер ретінде әрекет етеді. Оның көлік құралының бүкіл қозғалтқыш жүйесінде болуы, мысалы, жеделдету кезінде қажет. Сондай-ақ тежеу ​​кезінде кинетикалық энергияны сіңіріп, сақтай алады. 

Сутегі қозғалтқышында жүретін процесс 

Сондай-ақ, көлік құралының сутегі қозғалтқышында не болатынын білу керек. Отын ұяшығы сутектен электр энергиясын өндіреді. Бұл кері электролизге байланысты. Реакцияның өзі ауадағы сутегі мен оттегінің өзара әрекеттесіп, су түзуі. Бұл электр қозғалтқышын басқару үшін жылу мен электр энергиясын шығарады.

Сутегі машиналарындағы отын элементтері

PEM отын элементтері сутегімен жұмыс істейтін көліктерде қолданылады. Бұл анод пен катодты қоршап тұрған сутегі мен оттегін бөлетін полимерлі электролиттік мембрана. Мембрана тек сутегі иондарын ғана өткізеді. Сонымен бірге анодта сутегі молекулалары иондар мен электрондарға бөлінеді. Содан кейін сутегі иондары ЭҚК арқылы катодқа өтеді, онда олар атмосфералық оттегімен біріктіріледі. Осылайша олар су жасайды.

Екінші жағынан, сутегі электрондары ЭҚК арқылы өте алмайды. Сондықтан олар анод пен катодты қосатын сым арқылы өтеді. Осылайша тартқыш аккумуляторды зарядтайтын және автомобильдің электр қозғалтқышын басқаратын электр энергиясы өндіріледі.

Сутегі дегеніміз не?

Ол ең қарапайым, ең көне және сонымен бірге бүкіл ғаламдағы ең көп таралған элемент болып саналады. Сутегінің ерекше түсі немесе иісі жоқ. Ол әдетте газ тәрізді және ауадан жеңіл. Табиғатта ол тек байланысқан түрде кездеседі, мысалы, суда.

Сутегі отын ретінде - ол қайдан алынады?

Н2 элементі электролиз процесінде алынады. Бұл тұрақты ток пен электролитті қажет етеді. Олардың арқасында су бөлек компоненттерге бөлінеді - сутегі мен оттегі. Оттегінің өзі анодта, сутегі катодта түзіледі. H2 көбінесе химиялық процестердің, табиғи газ синтезінің немесе шикі мұнайды өңдеудің жанама өнімі болып табылады. Сутегі сұранысының едәуір бөлігі жаңартылатын энергия көздері есебінен қамтамасыз етіледі.

Жаңартылатын көздерден алынатын сутегі – бұл топқа қандай шикізат жатады?

Қай нақты материалдарды жаңартылатын шикізат деп атауға болатынын нақтылаған жөн. Сутегі және отын ұяшықтары бар көліктер тұрақты болуы үшін отын келесідей көздерден алынуы керек:

• фотоэлектр;
• жел энергиясы;
• су энергиясы;
• күн энергиясы;
• геотермалдық энергия;
• биомасса.

Сутегі көліктері – Toyota Mirai

2022 Toyota Mirai, сондай-ақ 2021 - тұтынушылар жиі таңдайтын модельдердің бірі. Mirai 555 км-ге дейінгі қашықтыққа және автомобильдің артқы жағында орналасқан 134 кВт электр қозғалтқышына ие. Энергияны автомобильдің алдыңғы капотының астында орналасқан борттық отын элементтері шығарады. Сутегі негізгі энергия ретінде пайдаланылады және артқы орындықтардың астындағы кардан туннелі деп аталатын резервуарларда сақталады. Резервуарларда 5,6 барда 700 кг сутегі бар. Toyota Mirai дизайнының да артықшылығы бар - автомобиль дизайны футуристік емес, классикалық.

Мираи 100 км/сағ жылдамдыққа 9,2 секундта жетеді және ең жоғары жылдамдығы 175 км/сағ.. Toyota Mirai тұрақты қуат береді және жүргізушінің қозғалыстарына өте жақсы жауап береді - жеделдету және тежеу.

Сутегі BMW X5 - назар аударуға тұрарлық автокөлік

Сутегімен жүретін көліктер қатарында жол талғамайтын көліктер де бар. Солардың бірі - BMW X5 Hydrogen. Дизайндағы модель бір сериядағы пештердің аналогтарынан ерекшеленбейді. Тек жарық панельдері немесе жиектер дизайны ерекшеленуі мүмкін, бірақ бұл көзге көрінбейтін сәйкессіздіктер емес. Бавариялық брендтің өнімінде 6 кг-ға дейін газды сақтауға қабілетті екі резервуар, сондай-ақ қуаты 170 а.к. дейін отын элементтері бар. Бір қызығы, BMW компаниясы Toyota компаниясымен біріккен. Сутегімен жұмыс істейтін X5 моделі азиялық Hydrogen NEXT өндірушісінің көліктері сияқты технологияны қолдану арқылы жасалған. 

Сутегі машиналары шынымен жасыл ма?

Сутегі көліктерінің басты артықшылығы – олардың экологиялық тазалығы. Дегенмен, бұл шынымен де солай ма, көбінесе сутегінің қалай өндірілетініне байланысты. Жанармай алудың негізгі әдісі табиғи газды пайдалану болып табылатын өндіріс болып табылатын уақытта, электр энергиясы өз алдына экологиялық және шығарындысыз, сутегі өндірісі кезінде пайда болатын барлық ластануды азайта алмайды. Автокөлікті ұзақ уақыт пайдаланғаннан кейін де. Сутегі көлігін толығымен жасыл деп атауға болады, егер оны жүргізуге қажетті энергия толығымен жаңартылатын көздерден алынса. Сонымен қатар, көлік қоршаған ортаға мүлдем қауіпсіз. 

Сутегі машиналары - конспект

Электрлік көліктер үнемі өсіп келе жатқан диапазонға ие және оны жүргізу өте қызықты. Дегенмен, электромобильдерге жанармай құю қиын болуы мүмкін. Мұндай жетегі бар автомобильдер Варшава сияқты ірі қалалардың маңында өзін жақсы көрсетеді.Біздің елде әлі де сутегі толтыру станциялары аз, бірақ бұл 2030 жылға қарай өзгеруі керек, ол кезде станциялар саны 100-ден асады, дейді Орлен.