A hidrogéncella a jövő?
« Vissza a főoldalra
www.pannonmuhely.hu »Generálkivitelezés »
Megújuló energiaellátás - Fenntartható fejlődés »
A hidrogéncella a jövő?
A kőolajkészletek gyors ütemű csökkenése miatt a járműipar fejlesztőmérnökei nem tekintik végleges megoldásnak a benzint és kőolajat, mint jármű hajtóanyagokat. Folyamatosan kutatják és fejlesztik azokat az üzemanyag-ellátó megoldásokat, melyek megújuló energiaforrásokra támaszkodnak.
Közlekedési szempontból igen jelentős a különbség a városi és az országúti gépkocsi használat között. Mivel a városi forgalomban gyakori a fékezés, megállás és gyorsítás, de a sebesség nem túl nagy, ezért a gépjárművek motorjainak ereje elsősorban gyorsításra van kihasználva. Egy könnyen és gyorsan kezelhető vagy automata sebességváltó viszonylag kis motorteljesítményt vesz igénybe. És ez szükséges is, hiszen a városi forgalomban közlekedő autók motorja a kis teljesítmény és a gazdaságos működés mellett kevesebb káros anyagot bocsájt a levegőbe.
Az országúti forgalomban viszont a motor szinte teljes kihasználtság mellett dolgozik, és ebben az állapotában kell biztosítania az alacsony károsanyag-kibocsátást. Erre a feladatra gyakorlatilag csak a két motorral - városi és országúti - szerelt gépkocsi jelent megoldást.
Ezt valósítja meg a hibrid hajtás, ahol az autóban a hagyományos motor mellett be van építve egy villamos hajtás is. Ez utóbbi egy nagy tömegű, rossz hatásfokú akkumulátor, melynek helyettesítésére kezdték el alkalmazni a hidrogén üzemanyagcellát.
Történelmi háttér
1839-ben Sir William Growe, angol fizikus felismerte az elektrolízis folyamatának vizsgálata közben, hogy elektromosságot alkalmazva annak folyamata visszafordítható. Growe felfedezésével, az üzemanyagcellával a gőzgépnek akart versenytársat teremteni. Kezdetben „gas battery”-nek nevezte, később neve „fuel cell” lett. A találmány jelentőségét már csak az utókor fedezte fel, s napjainkban is folynak a kísérletek a minél hatékonyabb és biztonságosabb üzemanyagcellák fejlesztésére.
A hidrogén üzemanyagcellák működése
Mivel a víz hidrogénből és oxigénből tevődik össze, ezért ha elektromos áramot vezetünk bele, a vízmolekulák kötései felbomlanak, tehát hidrogénre és oxigénre válnak szét. A folyamat során a hidrogén és az oxigén gázhalmazállapotban távozik, és ezt a folyamatot nevezzük elektrolízisnek. A hidrogén üzemanyagcellában éppen ennek a folyamatnak a fordítottja történik.
A hidrogén üzemanyag használatának előnyei:
- kisebb tömegű és kiterjedésű
- az akkumulátoros hajtás 25%-os hatásfoka helyett 60% hatásfokot képes elérni
- a külső hatásokra (gyorsulás, hőfokingadozás) érzéketlen
- rendkívül alacsony a károsanyag kibocsájtása
- környezetbarát, ugyanis a folyamat egyedüli mellékterméke víz és kismennyiségű hő, ezek közül pedig mindkettő
- újrahasznosítható
- az eljárás nem jár zajjal
- az üzemanyagcellák többféle méretben készülhetnek, így számtalan célra felhasználhatók
- kevesebb számú mechanikus alkatrész, így kevesebb meghibásodási lehetőség
- egy dízelüzemű járműhöz képest kb. feleannyi fogyasztás
A hidrogén üzemanyagcellák hátrányokkal is járhatnak:
- az üzemanyagcellák hidrogént használnak fel, ami nem megújuló energiaforrások felhasználásával is előállítható
- a hidrogén még sokáig nem lesz annyira széles körben hozzáférhető, mint a benzin
- üzembiztonság kérdése a hidrogén tárolásánál: a hidrogén veszélyes, mivel gyúlékony és könnyen robban
- jelenleg (nagyon) drága technológia
- nincs még kialakult töltőhálózat
A hidrogén fosszilis energiahordozókból előállítható többek között:
- földgázból katalitikus gőzreformálással
- olajból parciális oxidációval
- szénből szénelgázosítással
A hidrogén további módszerekkel is előállítható, például biomasszából, termokémiai és termo fizikai úton, de foto-elektrokémiai és foto-biológiai folyamatok során is kinyerhető. Napjainkban az üzemanyagcellát a közlekedésen kívül széles körben alkalmazzák villamos energia előállítására, kezdve a mobiltelefontól a városi villamosig. Bárhol alkalmazható áramforrásként, ahol akkumulátort vagy áramfejlesztőt helyettesíthetünk vele, továbbá olyan hő- és áramtermelő berendezésekben is használható, ahol akár villamos hálózatra termeli az áramot.
2013-07-24
További cikkek a témában: Energianád a jövő? || Tábortűz, kicsit másképp! - Fa, mint tüzelőanyag || Erdő, erdő, erdő... - Energetikai célú erdők || Újfajta naperőmű || Napelemekkel fedett vasút || Sütőolaj újrafelhasználás || Ökológiai túllövés || Mit is jelent az Aktív ház? || Megújuló energia 2005-2020 || Ökológiai lábnyom, 2010 || Üvegházhatás-prognózis || Ajándékötlet karácsonyra 2. || Ajándékötlet karácsonyra 1. || Ritkaföldfémek bányászata || Napelem helyett festék || Áram szennyvízből || A szél eredete || Energiatudatosság napja || Ybl-díj átadás || Napkollektorról röviden || Napelem || Szélerőmű, szélkerék || Szélturbinák kicsiben || Hibrid erőmű || Naperőmű épül || Madarak és szélturbinák || Olcsóbb távfűtés || Geotermikus energia || Városi szélturbinák || Napkollektorok veszélyben || Termálvíz támogatás || Termálhő az Állatkertben || Emisszió és üvegzseb || Malajzia a követendő példa? || Új energiarendszer Békéscsabán || Az áramfejlesztő járda || Alternatív közvilágítás || Rekord szélerőműpark || 2012-ben is fújt a szél || Zöld közbeszerzés || EU-szankciók napelemre || Energiaforrásunk: a szél || Naphőerőmű projekt || Tennivalók Európában 2020-ig || Fordulópont a világ energiafelhasználásában || Fűtés megújuló energiával || Energiát termelő ablak vs. napelemek || Innovatív napelemes rendszer || Hatékonyabb szélturbinák || Intelligens lámpaoszlop || Az Európai Unió az alternatív üzemanyagok használa || Környezetbarát közlekedés || Ha már autó, legyen alternatív || Autók, melyek óvják a környezet || Miért egyre sürgetőbb az alternatív energiák haszn || A klímaváltozás nyomában || Elektromos autók igen, de hogy elektromos repülők? || Tornádóból nyert energia || A megújuló energiapolitika az EU-ban || Klimaváltozás: 1. rész || Klímaváltozás: 2. rész || Energiacímkével látják el a porszívókat || Napelem szaldó - bruttó elszámolás || Környezettudatos befektetések és a megújuló energi || Az építészetben használható megújuló energiák Magy || A környezetbarát közlekedés alternatívái || Létezik költséghatékony és környezetbarát közleked || Milyen jövőt rejt az e-kerékpár? || A regeneratív fékezés csodája || Geotermikus lehetőségek a talpunk alatt || Hibrid technológiák az autóiparban || Energiafogyasztás okosan és tudatosan || Valóban veszélyesek az elektromos berendezések? || A hullámok ereje || A vízkészlet megóvása az esővíz gyűjtésével || Az energiatudatosság múltja, jelene és jövője || Hulladéktömörítés napenergiával || A szelektív hulladékgyűjtés fontossága || Eszik az áramot? Válasszunk energiatakarékosat! || Építkezz (és gazdálkodj) okosan || Energia mint gazdasági tényező || Miért nem elegendő önmagában a „zöld forrada || Nem csak a zöldségek miatt lehet egy konyha zöld || A nejlon átka || Szintetikus helyett retro || Mit tudhatunk meg a címkéből? || Utazz tele kocsival, telekocsival! || Itt a hideg, össze kell húzni a kabátot || A marketing is szolgálhat jó célt || Az energiaerdőkre szükség van || A szeretet ünnepén is energiatudatosan || A start-stop technológia csökkenti a károsanyag-ki || Az energiaveszteség csökkentése közös célunk || Hazai körkép az energiafelhasználás tekintetében || Passzív házba energiatakarékos háztartási eszköz d || Hol folyik el a legtöbb áram? || A permakultúra szabályai || Szigorodnak az épületenergetikai előírások || Ha már esik, használjuk ki || Minden, amit a szélturbinákról tudni érdemes || Úszunk a szeméttel szemben || Melyik sütőt válasszam? || Nélkülözhető az áramzabáló hűtőszekrény? || Energiát adnak a csillagok? || A szénerőművek árnyékában || Közel repülni a naphoz? || Megjelent a Panda energiamenedzsment || Fenntarthatósági kommunikáció és szemléletformálás || Csupán az ipari ingatlanok harmada energiahatékony || Egyre nagyobb zajban élünk, mégsem védekezünk ||
Itt iratkozhat fel hírlevelünkre > > >
