საწვავის უჯრედები სამგზავრო მანქანებში უკვე მომგებიანია?

ბოლო დრომდე, საწვავის უჯრედების ტექნოლოგია ხელმისაწვდომი იყო მხოლოდ არაკომერციული აპლიკაციებისთვის. იგი გამოიყენებოდა, მაგალითად, კოსმოსურ ფრენებში და 1 კვტ ენერგიის წარმოების უზარმაზარი ღირებულება პრაქტიკულად გამორიცხავდა მის უფრო ფართომასშტაბიან გამოყენებას. თუმცა, გამოგონებამ, რომელიც შექმნილია უილიამ გროვის მიერ, საბოლოოდ იპოვა ფართო გამოყენება. წაიკითხეთ წყალბადის უჯრედების შესახებ და ნახეთ, შეძლებთ თუ არა მანქანის შეძენას ასეთი სიმძლავრის პაკეტით!

რა არის საწვავის უჯრედი?

ეს არის ორი ელექტროდის ნაკრები (უარყოფითი ანოდი და დადებითი კათოდი), რომლებიც გამოყოფილია პოლიმერული მემბრანით. უჯრედებმა უნდა გამოიმუშაონ ელექტროენერგია მათთვის მიწოდებული საწვავიდან. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ბატარეის ტრადიციული უჯრედებისგან განსხვავებით, მათ არ სჭირდებათ ელექტროენერგიის წინასწარ მიწოდება და თავად საწვავის უჯრედი არ საჭიროებს დატენვას. საქმე იმაშია, რომ მას მიეწოდება საწვავი, რომელიც განსახილველ მოწყობილობებში შედგება წყალბადისა და ჟანგბადისგან.

საწვავის უჯრედები - სისტემის დიზაინი

საწვავის უჯრედების მანქანებს წყალბადის ავზები სჭირდებათ. სწორედ მათგან შედის ეს ელემენტი ელექტროდებში, სადაც წარმოიქმნება ელექტროენერგია. სისტემა, როგორც წესი, აღჭურვილია ცენტრალური ერთეულით კონვერტორით. ის გარდაქმნის პირდაპირ დენს ალტერნატიულ დენად, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტროძრავის გასაძლიერებლად. ეს არის ის, ვინც არის მანქანის გული, რომელიც იღებს მის ძალას მიმდინარე ერთეულებიდან.

საწვავის უჯრედები და მუშაობის პრინციპი

საწვავის უჯრედმა ელექტროენერგიის გამომუშავებისთვის აუცილებელია ქიმიური რეაქცია. ამისათვის ელექტროდებს ატმოსფეროდან წყალბადის და ჟანგბადის მოლეკულები მიეწოდება. ანოდში გადაცემული წყალბადი არის ელექტრონების და პროტონების წარმოქმნის მიზეზი. ატმოსფეროდან ჟანგბადი შედის კათოდში და რეაგირებს ელექტრონებთან. ნახევრად გამტარი პოლიმერული მემბრანა აწვდის დადებით წყალბადის პროტონებს კათოდში. იქ ისინი ერწყმის ოქსიდების ანიონებს, რის შედეგადაც წარმოიქმნება წყალი. მეორეს მხრივ, ანოდში არსებული ელექტრონები გადიან ელექტრული წრეში, რათა გამოიმუშაონ ელექტროენერგია.

საწვავის უჯრედი - აპლიკაცია

საავტომობილო ინდუსტრიის მიღმა, საწვავის უჯრედს მრავალი გამოყენება აქვს. ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ელექტროენერგიის წყარო იმ ადგილებში, სადაც არ არის თავისუფალი წვდომა ქსელში. გარდა ამისა, ამ ტიპის უჯრედები კარგად მუშაობს წყალქვეშა ნავებში ან კოსმოსურ სადგურებში, სადაც არ არის წვდომა ატმოსფერულ ჰაერზე. გარდა ამისა, საწვავის უჯრედები ამუშავებენ მობილურ რობოტებს, საყოფაცხოვრებო ტექნიკას და გადაუდებელი ელექტროენერგიის სისტემებს.

საწვავის უჯრედები - ტექნოლოგიის დადებითი და უარყოფითი მხარეები

რა უპირატესობები აქვს საწვავის უჯრედს? ის უზრუნველყოფს სუფთა ენერგიას გარემოზე უარყოფითი ზემოქმედების გარეშე. რეაქცია წარმოქმნის ელექტროენერგიას და წყალს (ჩვეულებრივ ორთქლის სახით). გარდა ამისა, საგანგებო სიტუაციებში, მაგალითად, აფეთქების ან ავზის გახსნის დროს, წყალბადი მცირე მასის გამო ვერტიკალურად გამოდის და ცეცხლის ვიწრო სვეტში იწვის. საწვავის უჯრედი ასევე გამოირჩევა ეფექტურობით, რადგან ის აღწევს შედეგებს 40-60% დიაპაზონში. ეს არის წვის კამერებისთვის მიუღწეველი დონე და გვახსოვდეს, რომ ამ პარამეტრების გაუმჯობესება ჯერ კიდევ შესაძლებელია.

წყალბადის ელემენტი და მისი უარყოფითი მხარეები

ახლა რამდენიმე სიტყვა ამ გადაწყვეტის ნაკლოვანებების შესახებ. წყალბადი ყველაზე უხვი ელემენტია დედამიწაზე, მაგრამ ის სხვა ელემენტებთან ნაერთებს ძალიან მარტივად ქმნის. მისი სუფთა სახით მიღება ადვილი არ არის და განსაკუთრებულ ტექნოლოგიურ პროცესს მოითხოვს. და ეს ერთი (ყოველ შემთხვევაში ახლა) ძალიან ძვირია. რაც შეეხება წყალბადის საწვავის უჯრედს, ფასი, სამწუხაროდ, არ არის დამაიმედებელი. 1 კილომეტრი 5-6-ჯერ მეტიც კი შეგიძლია გაიარო, ვიდრე ელექტროძრავის შემთხვევაში. მეორე პრობლემა წყალბადის საწვავის შევსების ინფრასტრუქტურის ნაკლებობაა.

საწვავის უჯრედის მანქანები - მაგალითები

მანქანებზე საუბრისას, აქ არის რამდენიმე მოდელი, რომლებიც წარმატებით მუშაობენ საწვავის უჯრედებზე. საწვავის უჯრედების ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული მანქანა არის Toyota Mirai. ეს არის მანქანა ტანკებით 140 ლიტრზე მეტი ტევადობით. იგი აღჭურვილია დამატებითი ბატარეებით ენერგიის შესანახად დასვენების დროს მართვის დროს. მწარმოებელი აცხადებს, რომ ტოიოტას ამ მოდელს შეუძლია 700 კილომეტრის გავლა ერთ ბენზინგასამართ სადგურზე. Mirai-ს აქვს 182 ცხ.ძ.

ელექტროენერგიის გამომუშავებისთვის საჭირო საწვავის უჯრედების სხვა მანქანები მოიცავს:

• Lexus LF-FC;
• Honda FCX Clarity;
• Nissan X-Trail FCV (საწვავის უჯრედის მანქანა);
• Toyota FCHV (საწვავის უჯრედების ჰიბრიდული მანქანა);
• საწვავის უჯრედი Hyundai ix35;
• საწვავის უჯრედის ელექტრო ავტობუსი Ursus City Smile.

აქვს თუ არა წყალბადის უჯრედს საკუთარი თავის დამტკიცების შანსი საავტომობილო ინდუსტრიაში? საწვავის უჯრედებიდან ელექტროენერგიის გამომუშავების ტექნოლოგია ახალი არ არის. თუმცა, ძნელია მისი პოპულარიზაცია სამგზავრო მანქანებში სუფთა წყალბადის მიღების იაფი ტექნოლოგიური პროცესის გარეშე. მაშინაც კი, თუ საწვავის უჯრედების მანქანები ფართო საზოგადოებისთვის გაიყიდება, ისინი მაინც შეიძლება ჩამორჩნენ საშუალო მძღოლისთვის ხარჯების ეფექტურობის თვალსაზრისით. ამიტომ, ტრადიციული ელექტრო მანქანები მაინც ყველაზე საინტერესო ვარიანტია.