Jak działa samochód na wodór?
Opublikowano: 28 czerwca 2021

Wodór uważany jest obecnie za jedną z głównych alternatyw dla tradycyjnych paliw kopalnych. Samochód napędzany tym gazem nie emituje zanieczyszczeń a jednocześnie nie wymaga wielogodzinnego ładowania baterii. Choć teoretycznie można użyć wodoru w tradycyjnych silnikach tłokowych, do napędu samochodów stosuje się inną technologię. Jak działa samochód na wodór?

Już dziś po naszych drogach jeżdżą samochody i autobusy napędzane wodorem. Są one produkowane seryjnie przez niektóre koncerny motoryzacyjne. W pojazdach tych do napędu stosowany jest jednak silnik elektryczny. Wodór natomiast zasila ogniwa paliwowe. Energia elektryczna w takich ogniwach produkowana jest dzięki reakcji utleniania wodoru. Nie następuje jednak jego spalanie w wysokiej temperaturze.

Użycie wodoru w silniku tłokowym nie byłoby najlepszym rozwiązaniem ze względu na problemy z przedwczesnym zapłonem. Przyczynę stanowi niska temperatura zapłonu gazu. Ponadto spalanie wodoru w powietrzu powoduje produkcję niewielkiej ilości tlenku azotu.

W ogniwach paliwowych wodór i tlen z powietrza trafiają do oddzielnych komór rozdzielonych specjalną membraną. Nie przepuszcza ona atomów wodoru ale same jądra atomowe pozbawione elektronów. Ujemnie naładowane elektrony z cząsteczek wodoru dostają się na drugą stronę poprzez obwód elektryczny, co tworzy napięcie niezbędne do zasilania pojazdu. Ogniwa produkują prąd stały, który zostaje zmieniony na zmienny w specjalnych przetwornicach. Ubocznym produktem całego procesu jest para wodna. Nie mamy więc do czynienia z emisją spalin przez pojazd.

Samochody na wodór są więc pojazdami elektrycznymi, jednak zamiast ładować baterie, użytkownik posiada własną małą elektrownię, z której pozyskuje prąd niezbędny do zasilania.

Zaletę silnika elektrycznego stanowi możliwość pracy w niezwykle dużym zakresie obrotów. Konstrukcja napędu jest o wiele prostsza niż w pojazdach spalinowych a dzięki minimalnej liczbie części ruchomych zmniejsza się prawdopodobieństwo awarii. Pojazdy są lżejsze, a wydajność silnika kilkukrotnie większa niż spalinowego.

Jak działa samochód na wodór – porównanie z innymi pojazdami elektrycznymi

Samochody elektryczne mają wiele zalet. Ich największą wadą jest jednak ciężar baterii i konieczność wielogodzinnego ładowania. Istnieją oczywiście szybkie ładowarki, te jednak zmniejszają żywotność baterii. Tankowanie wodoru trwa zaledwie 3 minuty, co nie powoduje znacznych przerw w użytkowaniu pojazdu.

Wadą samochodów na wodór jest natomiast konieczność przechowywania gazu w zbiorniku zapewniającym odpowiednie ciśnienie i temperaturę. Zbiorniki takie posiadają niewielką pojemność, co sprawia, że samochody zasilane wodorem mają mniejszy zasięg od benzynowych.

Stare auto szuka klienta? Skorzystaj ze skupu aut

https://kupimyauto.com/skup-aut-solec-naklo-nad-notecia/

Producentom samochodów i dystrybutorów wodoru udało się natomiast rozwiązać problem łatwopalności gazu. Dzięki różnym zabezpieczeniom zarówno instalacja w aucie, jak i tankowanie nie powodują zagrożenia. Problem stanowi za to dostępność infrastruktury. Niewielka liczba samochodów na wodór sprawia, że tworzenie sieci stacji ładowania nie jest jeszcze opłacalne. Na sprzedaż nowych aut negatywnie wpływają wysokie koszty produkcji ogniw paliwowych.

Presja związana z ochroną środowiska sprawia, że wiele krajów rozwija technologie związane z napędem wodorowym dla samochodów. Wśród państw inwestujących w infrastrukturę umożliwiającą tankowanie wodoru znajdują się: Japonia, Korea Południowa, Norwegia i Niemcy. Natomiast najwięksi producenci aut opracowali już technologie umożliwiające produkcję samochodów na wodór.

Rozwój technologii napędu wodorowego sprawia, że pojazdy napędzane tym gazem stają się coraz tańsze a przez to mogą znajdować coraz więcej nabywców. Również prace nad nowymi technologiami pozyskiwania wodoru powinny uczynić to paliwo tańsze i jeszcze bardziej przyjazne dla środowiska naturalnego. Wodór może więc stać się wkrótce alternatywą dla paliw kopalnych. Proces ten przyśpieszy zapewne presja związana z realizowaną przez wiele rządów polityką ochrony środowiska i redukcji emisji CO2.

Waldemar Kubielski