Химия Вождения Разработки Водородных Топливных Элементов Транспортных Средств (Op-Ed)

{h1}

Ученые и инженеры продолжают разрабатывать новые технологии для электромобилей на водородных топливных элементах, которые могут появиться в потребительских автомобилях в течение десятилетия.

Джош Голдман является политическим аналитиком в Чистых транспортных средствахПрограмма Союза Заинтересованных Ученых (UCS) и проводит законодательные и нормативные кампании, чтобы помочь разработать и продвинуть политику, которая сокращает использование нефти в США. Эта статья первоначально появилась в блоге UCS Уравнение, Goldman предоставил эту статью экспертным голосам WordsSideKick.com: Op-Ed & Insights.

Ранее в этом месяце я имел честь принять участие в 246-м Национальном собрании и выставке Американского химического общества. Это событие предоставило возможность химикам совместно узнать о неокислительных превращениях, например, о ионных жидкостях на основе триазолия и родиевых катализаторах, а также компаниям, поставляющим химические вещества, продемонстрировать хитрости, которые толкали, перемешивали, встряхивали, вращали, переворачивали, впрыскивали и закрученные химические соединения. Все это мало что значило для меня, как для химика, хотя я и близко подошел к покупке турбовихревого испарителя, просто чтобы сказать, что у меня есть его, но, пожалуйста, не спрашивайте меня, что он делает.

Однако для меня, как аналитика транспортной политики, имел смысл удивительный потенциал этих исследований и оборудования для динамического воздействия на наше будущее транспортировки, особенно когда речь идет о водородных электромобилях на топливных элементах (FCEV) - технологии, которая часть нашего плана сократить прогнозируемое потребление нефти в США вдвое в течение следующих 20 лет.

Что такое автомобиль на топливных элементах?

Химики Гарри Грей и Кловис Линкус были двумя химиками, с которыми я встречался в ACS, и которые исследуют следующий прорыв в производстве и хранении водорода - химического вещества, которое может привести в действие FCEV. Эти транспортные средства похожи на электромобили с аккумулятором (BEV), такие как Nissan LEAF, в том, что они питаются исключительно от электричества. Однако, в отличие от BEV, FCEV не перезаряжаются при подключении к электросети. Вместо этого FCEV используют водород для производства электричества через топливный элемент.

Если вы являетесь экспертом по темам - исследователем, лидером бизнеса, автором или новатором - и хотели бы внести свой отзыв, напишите нам здесь.

Если вы являетесь экспертом по темам - исследователем, лидером бизнеса, автором или новатором - и хотели бы внести свой отзыв, напишите нам здесь.

Когда водитель включает педаль газа в FCEV, водород и кислород направляются в топливный элемент, который вырабатывает электричество, которое приводит в действие двигатель, и воду в качестве побочного продукта. Поэтому FCEV могут быть настоящими транспортными средствами с нулевым уровнем выбросов, если водородное топливо производится надлежащим образом. Чистый газообразный водород не встречается в природе в концентрированных количествах, что означает, что он должен быть получен из таких источников, как вода, природный газ или уголь.

Как производится водородное топливо?

Выбросы, связанные с производством водорода, сильно варьируются в зависимости от конкретного используемого процесса, поэтому Грей и его «Солнечная армия» работают над экономически эффективным способом с нулевым уровнем выбросов, чтобы использовать солнечную энергию для преобразования воды в водород. Во время одного из основных переговоров на заседании ACS Грей объяснил, что одна из величайших научных задач XXI века - найти дешевый способ сделать солнечный свет практической альтернативой нефти.

За один час на Землю падает достаточно солнечного света, чтобы обеспечить весь мир энергией в течение всего года, но ни один известный стабильный материал не может эффективно и недорого использовать солнечный свет для превращения воды в водородное топливо. Чтобы решить эту проблему, Грей призвал сотни студентов и специалистов искать недорогие катализаторы, способные поглощать солнечный свет - кампанию, которая включает проверку миллионов комбинаций элементов в периодической таблице. Этот проект позволяет студентам отточить свои химические навыки и методы, помогая решить одну из великих энергетических дилемм сегодняшнего дня. Прорыв в области устойчивой энергетики: водородное топливо от солнечного света

Я предпочитаю мой водород в форме таблеток

Еще одной проблемой для разработчиков транспортных средств на топливных элементах является хранение водорода на борту транспортного средства. Поскольку водород является газом, а не жидким топливом, его большой объем необходим для перемещения на то же расстояние, что и в баке с бензином. Это означает, что на транспортном средстве трудно перевозить достаточное количество водорода, чтобы можно было путешествовать на большие расстояния. Эта проблема может быть решена, однако, благодаря исследованию Кловиса Линкуса в Университете штата Янгстаун. Линкос представил на заседании ACS документ, в котором подробно описывались его усилия по превращению водорода в твердую форму пилюли, которая могла бы позволить FCEV переносить достаточное количество водорода, чтобы значительно расширить радиус действия транспортного средства.

Система Linkous «водород по требованию» основана на использовании таблеток борогидрида лития (LiHB4), которые реагируют с водой с образованием водорода. Боргидрид лития накапливает водород гораздо плотнее, чем газообразный водород, и всего один грамм LiHB4 может высвободить 4,11 литра газообразного водорода при стандартных температуре и давлении. Это означает, что FCEV в будущем могут «заполняться» пакетами таблеток LiHB4 на станции рядом с вами.

Кто производит автомобили на топливных элементах?

Конечно, между этапом исследований и разработок научно-технических исследований FCEV и реальным внедрением этой технологии в реальном мире существует много шагов. Но распространение FCEV на наших дорогах может произойти раньше, чем вы думаете. Toyota работает над технологией топливных элементов с BMW и планирует представить новый FCEV на автосалоне Toyko в ноябре. Hyundai сдаст в аренду 1000 автомобилей на водородном рынке в США, начиная с 2015 года, а Renault и Nissan заключили партнерские отношения с Daimler и Ford, чтобы разделить стоимость разработки FCEV, которые могут появиться на рынке уже в 2017 году. А к 2015 году Honda также запустит новое поколение его FCEV, получившее название Clarity, которое он арендовал в ограниченном количестве в Калифорнии.

Благодаря прогрессу в технологии FCEV и готовности автопроизводителей производить эти автомобили в масштабе, водород может стать топливом будущего, которое будет работать вместе с рядом других решений по экономии масла, таких как биотопливо и повышение эффективности использования топлива, которые может помочь нам реализовать преимущества будущего Half Oil.

Самый последний опер Голдмана был "Почему краш-тесты предпочитают электромобилиMsgstr "Эта статья изначально появилась как"Аккумуляторы не включены: как химия влияет на электромобили, работающие на водороде"в блоге UCSУравнение. Выраженные взгляды принадлежат автору и не обязательно отражают взгляды издателя. Эта версия статьи была первоначально опубликована на WordsSideKick.com.





RU.WordsSideKick.com
Все права защищены!
Перепечатка материалов разрешена только с простановкой активной ссылки на сайт RU.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RU.WordsSideKick.com