Читайте о водородных автомобилях; основные принципы системы водородных топливных элементов; плюсы и минусы по сравнению с автомобилями на другом виде топлива; как безопасно управлять автомобилем.
ВОДОРОДНЫЕ АВТОМОБИЛИ — НОВЫЕ КОНКУРЕНТЫ НА ДОРОГАХ
Технологии в автомобильной промышленности постоянно развиваются. В борьбе за новые источники энергии побеждает водород. Пока вы ищете лучших британских авторов эссе, производство водородных автомобилей становится наиболее активно развивающейся отраслью машиностроения.
Водород занимает первое место в периодической таблице Менделеева. Он присутствует во многих вещах, и это очень простой элемент: один протон и один электрон. Три четверти всего состоит из водорода. Самый яркий пример — солнце, которое на 92,1% состоит из водорода. Следовательно, водород — это чистое топливо.
На дорогах Европы уже можно встретить водородные автомобили. Европейский проект по замене традиционного топлива водородом очень амбициозен. Для его реализации необходимы три компонента:
– широкое распространение водородных автомобилей
– развитая инфраструктура заправочных станций
– государственная заинтересованность в развитии этого сектора.
Серьезным шагом на пути развития транспортных средств, работающих на экологически чистой энергии, стало решение Европейского союза сократить выбросы углекислого газа в атмосферу до 40%. В целях обеспечения энергетической независимости стран доля возобновляемых источников энергии увеличится до 27% в общем энергобалансе. В результате автомобильная промышленность реагирует незамедлительно и производит водородные автомобили.
КАК ОНИ РАБОТАЮТ?
Водородный автомобиль — это электромобиль, но у него нет аккумулятора. Сам двигатель вырабатывает электричество в результате химической реакции с водородом. Вместо аккумулятора используется топливный элемент, в котором кислород вступает в реакцию с водородом, производя электричество и воду. В результате этой химической реакции из выхлопной трубы в атмосферу выбрасывается только вода.
Сердцем автомобиля является система топливных элементов, которая приводит в действие электродвигатель за счет химической реакции. Каждый элемент состоит из двух пластин, разделенных мембраной. Кислород из воздуха подается с одной стороны вместе с водородом в другую. Положительные частицы атома водорода способны проходить через мембрану. Отрицательные частицы не могут пройти. Однако атомам нужен уравнительный заряд. Чтобы достичь этого, электроны должны изменить траекторию, которая создает электронный поток. Конечными продуктами химической реакции являются энергия для транспортного средства и вода.
ПЛЮСЫ И МИНУСЫ
Наиболее важным преимуществом водородных автомобилей является абсолютная бережное отношение к окружающей среде. Поскольку эти автомобили работают на экологически чистой энергии, проблем с выбросами вообще не существует. Защитники окружающей среды могут спать спокойно, поскольку вода является единственным побочным продуктом.
Время, затрачиваемое на заправку водородного автомобиля, такое же, как и у автомобиля на традиционном топливе. Несколько минут — это существенная разница по сравнению с несколькими часами для электромобиля на аккумуляторе. Водородные автомобили могут преодолевать большие расстояния, чем другие экологичные автомобили. Расстояние без дозаправки составляет от 300 до 600 км.
Эксперты отмечают, что водородные автомобили бесшумны и просты в управлении. Вы сохраняете все свои привычки вождения, как для автомобиля с двигателем внутреннего сгорания.
Одним из многообещающих преимуществ является то, что водород можно производить на заправочных станциях вместо его транспортировки бензовозами.
На Земле водород существует только в молекулах, связанных химическим путем. Для производства водорода необходимо извлечь его из соответствующей молекулы.
Производство водорода осуществляется путем электролиза. Через воду проходит поток электронов, в результате чего выделяется водород. Однако этот метод требует дополнительной энергии, что увеличивает стоимость топлива. Решением этой проблемы стали возобновляемые источники энергии, такие как солнце и ветер.
Сегодня научные исследования направлены на повышение эффективности электролизаторов – устройств, которые расщепляют воду на водород и кислород. Затем водород очищается и хранится непосредственно на месте. В этом его преимущество. Недостатками водородных автомобилей является их высокая стоимость и небольшое количество заправочных станций.
НАСКОЛЬКО ЭТО БЕЗОПАСНО?
Основная проблема заключается в возможности воспламенения водорода. В присутствии окислителя – кислорода, водород может воспламениться. Иногда воспламенение происходит в виде взрыва. Согласно исследованиям, для воспламенения водорода требуется десятая часть энергии, необходимой для воспламенения бензина. На самом деле все не так уж плохо. Поскольку газообразный водород чрезвычайно легкий, в случае утечки он быстро распространится в атмосферу. Тогда взрывоопасная смесь не сработает, и опасность взрыва будет сведена к минимуму.
Водород может привести к удушью. H2 не ядовит, но вы можете задохнуться просто из-за нехватки кислорода. Невозможно распознать, что концентрация водорода в воздухе высока, потому что он невидим и не имеет запаха. Такая проблема может быть только в замкнутом пространстве. Если утечка водорода произойдет на открытом воздухе, его концентрация будет небольшой и не будет представлять никакой опасности для жизни.