Съдържание:

Новият състезателен автомобил на Toyota прескача горивни клетки и просто изгаря водород (+ Защо това може да е полезно)
Новият състезателен автомобил на Toyota прескача горивни клетки и просто изгаря водород (+ Защо това може да е полезно)

Видео: Новият състезателен автомобил на Toyota прескача горивни клетки и просто изгаря водород (+ Защо това може да е полезно)

Отличия серверных жестких дисков от десктопных
Видео: Toyota разработала первый в мире водородный автомобиль 2023, Февруари
Anonim

Както читателите на CleanTechnica вероятно са наясно, Toyota се отнася с водорода по същия начин, по който моите котки се отнасят с котешката си мярка. Това е мания и може би пристрастяване. От друга страна, изглежда, че японското правителство подкрепя използването на водородни превозни средства и това играе фактор. Това, което не очаквах, беше да видя, че Toyota харчи пари за разработване на двигатели с водородно гориво, които го изгарят, вместо да използват горивна клетка. Нека да поговорим за състезателната / разработващата програма на Toyota, защо компанията прави това и след това да разгледаме предимствата и недостатъците на технологията.

Преди седмица или малко, Toyota обяви, че разработва двигател с изгаряне на водород като част от усилията си за постигане на „общество с неутрална въглеродна мобилност“и че състезателна кола, използваща двигателя, ще започне да се състезава през май. Toyota казва, че смята, че двигателят е недостатъчно развит, но че преминаването му през напрегнатото напрежение ще помогне на компанията да го подобри.

Основната идея на двигателя с водородно гориво е доста проста. По принцип имате обикновен двигател с газово горене и в него влагате водород вместо бензинови пари. За да работи възможно най-добре, разбира се, трябва да се направят куп малки промени, но концепцията за горенето изобщо не се променя. Всмукването, компресията, запалването и отработените газове (смучене, изстискване, взрив, издухване) е начинът, по който това работи, точно както повечето други.

Toyota събра малка анимация, показваща всичко това:

Подобно на анимацията, това ще бъде вграден 3-цилиндров бутален двигател с турбокомпресор, изместващ 1,6 литра.

За хората, които обичат двигателите с вътрешно горене, опитът е почти същият като шофирането на всяка друга горивна кола (и, по отношение на околната среда, това може да е предимство, както ще обясня по-долу). Звукът, вибрациите, усещането и всеки друг аспект на действителното управление на водородна горелка са налице.

Видео, плаващо из интернет (h / t до Jalopnik), показва това, което изглежда е колата на Toyota в действие:

„Не е толкова различно (от нормалните бензинови автомобили), както очаквах.“- каза шофьорът Хироаки Ишиура. „Чувства се като нормален двигател. (Ако нищо не ми бъде казано) вероятно бих си помислил, че това е един нормален двигател."

Защо Toyota прави това?

Както ще обясня малко по-нататък, има някои сериозни недостатъци при изгарянето на водород, но Toyota има някои мотиви (дори и донякъде с недостатъци) зад решението. Накратко, компанията иска да използва много подходи за по-чисти превозни средства. Това се получи много по-добре в Япония, отколкото където и да било другаде, защото правителството изтласква водорода, особено що се отнася до инфраструктурата. Европа също е доста добра. Водородът се разнася много по-силно в САЩ, защото инфраструктурата е ужасна.

Ето видео на представител на Toyota, обясняващо тяхното мислене (както доброто, така и лошото):

Предимства на двигателите за изгаряне на водород

Вместо просто да преминем направо към пукането на идеята, както обикновено правим с водорода, ще бъда честен и ще обсъдя предимствата, които съществуват. Не казвам, че те са добра стратегия за всички, повечето или дори за значителен брой превозни средства, които да се използват (както ще обясня малко по-късно), но за нишови приложения те могат да направят нещо добро в света, което не би било честно да се игнорира.

Голямото е, че емисиите са по-чисти от бензиновите или дизеловите автомобили. Поставете водород и кислород и на теория извадете вода от реакцията. На практика не е перфектно, защото атмосферният въздух също има много азот. Двигателят работи достатъчно горещо, за да изгори и част от това, което произвежда малко количество азотни оксиди, но те все още са много по-малко, отколкото в други горивни машини.

Друго предимство е, че може да работи на множество горива, без да добавя много сложност. Има двигатели, които работят както с бензин, така и с водород, и дори комбинация от двете в някои случаи. Когато водородната инфраструктура е гадна, както в САЩ (или изобщо не съществува, какъвто е случаят навсякъде освен в Калифорния), възможността за изгаряне на друго гориво по време на недостиг или извън обсега на водородна станция е доста голяма плюс това просто не можете да получите с горивни клетки.

За автомобили с двигател, който гори само водород, нямате нужда от скъпо оборудване като каталитични преобразуватели, които привличат кражби в някои области. Трябва да изградите отработените газове по такъв начин, че да не се ръждясат от водните пари.

Най-голямото предимство на технологията е, че тя може да се използва в приложения, при които хората не могат или просто отказват да преминат към електричество.

Един голям пример са хората, които са ентусиасти на ICE и просто отказват да преминат. Хората, които са настроени по своя начин, хората, участващи в някои видове състезания, и хората, които наистина трябва да се напълнят супер бързо и да стигнат далеч (аварийни превозни средства, някои търговски шофьори), са добри примери. Разбира се, би било по-добре да превключите всичко това на електрическо, но да ги накарате да приемат водород е все още по-добре, отколкото просто да продължите да изгаряте газ.

В приложения като авиацията ще мине известно време, преди батериите да получат необходимата енергийна плътност, за да работят. Батериите са прекалено тежки и големи и нямат достатъчно обхват за неща като самолети и големи товарни самолети. Дори когато е по-добре, изискванията за мощност за бързо зареждане на самолет за преминаване през океани ще бъдат астрономически. Ако изгорят водород вместо керосин, би било голямо подобрение, дори и да не е перфектно.

(Големи) недостатъци при изгарянето на водород

Най-големият проблем в момента и в близко бъдеще е откъде идва водородът. В идеалния случай бихме използвали електролиза, за да направим чист водород (зелен водород), но по-голямата част се прави с помощта на метан, реформиран с пара, който е доста мръсен и неефективен.

Също така, той споделя същите проблеми с ефективността, които имат автомобилите с водородни горивни клетки. Би било много по-добре, независимо дали го зареждате или го изгаряте, просто да заредите батерия. Ето страхотно видео, което обяснява това:

Това все още е по-добре от изгарянето на изкопаеми горива, но е скъпо и разточително.

На върха на проблемите с ефективността на водородните горивни клетки, двигателите с водородно гориво са само наполовина по-ефективни, щом докарате водорода до колата. Това означава, че за същия резервоар с водород очаквайте да получите половината от диапазона. По този начин, за всяка миля шофиране, цената на горивото е двойно по-голяма от тази на автомобила с горивни клетки. Още по-лошо, ще искате да имате резервоар с приблизително два пъти по-голям размер, за да получите задоволителен обсег.

Това става непоносимо, когато смятате, че зареждането на автомобил с водородни горивни клетки струва около $ 85, за да стигнете само до 500 км. За да получите същия диапазон, ще платите само около 10 щ.д., за да заредите EV. Сега, тъй като автомобилът за изгаряне на водород гори два пъти повече на миля, помислете, че ще платите около 170 долара, за да преминете същите 300 мили. О!

И накрая, те биха могли да попречат на по-добрите неща, ако бъдат приети твърде широко. Ако, да речем, развиваща се страна възприеме технологията, защото е евтино да се строи / продава, може да се зарежда двойно с бензин и след това те намаляват разходите за водород, за да накарат хората да купуват водород вместо бензин, това би било подобрение спрямо това, което се случва сега. Тази инерция обаче би означавала, че страната ще бъде по-устойчива на преминаване към електромобили, когато цената спадне, което ги оставя в по-лошо положение в дългосрочен план.

Долна линия

За нишови случаи, когато електричеството не работи по някаква причина (физика, спорт, инат), горенето на водород е валидна опция, която трябва да се обмисли. Гадно е и лошо, но е по-добро от статуквото и не бива да се отхвърля направо.

За всичко останало не е добър вариант. Това е разточително, скъпо и изисква инфраструктура.

Популярни по теми