Sel bahan bakar di mobil penumpang sudah menguntungkan?
kadar
Sampai saat ini, teknologi sel bahan bakar hanya tersedia untuk aplikasi non-komersial. Itu digunakan, misalnya, dalam penerbangan luar angkasa, dan biaya produksi 1 kW energi yang sangat besar praktis tidak termasuk penggunaannya dalam skala yang lebih besar. Namun, penemuan yang dirancang oleh William Grove ini akhirnya menemukan aplikasi yang luas. Baca tentang sel hidrogen dan lihat apakah Anda mampu membeli mobil dengan power pack seperti itu!
Apa itu sel bahan bakar?
Ini adalah satu set dua elektroda (anoda negatif dan katoda positif) yang dipisahkan oleh membran polimer. Sel harus menghasilkan listrik dari bahan bakar yang disuplai kepadanya. Penting untuk dicatat bahwa, tidak seperti sel baterai tradisional, mereka tidak perlu disuplai dengan listrik terlebih dahulu, dan sel bahan bakar itu sendiri tidak memerlukan pengisian daya. Intinya adalah memasoknya dengan bahan bakar, yang dalam perangkat yang dibahas terdiri dari hidrogen dan oksigen.
Sel Bahan Bakar - Desain Sistem
Kendaraan sel bahan bakar membutuhkan tangki hidrogen. Dari merekalah elemen ini memasuki elektroda, tempat listrik dihasilkan. Sistem ini biasanya juga dilengkapi dengan unit pusat dengan konverter. Ini mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik, yang dapat digunakan untuk menggerakkan motor listrik. Dialah yang menjadi jantung dari mobil, mengambil tenaganya dari unit saat ini.
Sel bahan bakar dan prinsip operasi
Untuk sel bahan bakar untuk menghasilkan listrik, diperlukan reaksi kimia. Untuk melakukan ini, molekul hidrogen dan oksigen dari atmosfer disuplai ke elektroda. Hidrogen yang dilepaskan ke anoda adalah penyebab terciptanya elektron dan proton. Oksigen dari atmosfer memasuki katoda dan bereaksi dengan elektron. Membran polimer semi-permeabel memberikan proton hidrogen positif ke katoda. Di sana mereka bergabung dengan anion oksida, menghasilkan pembentukan air. Di sisi lain, elektron yang ada di anoda melewati rangkaian listrik untuk menghasilkan listrik.
Sel bahan bakar - aplikasi
Di luar industri otomotif, sel bahan bakar memiliki banyak aplikasi. Ini dapat digunakan sebagai sumber listrik di tempat-tempat tanpa akses listrik gratis. Selain itu, sel jenis ini bekerja dengan baik di kapal selam atau stasiun luar angkasa yang tidak memiliki akses ke udara atmosfer. Selain itu, sel bahan bakar menggerakkan robot bergerak, peralatan rumah tangga, dan sistem tenaga darurat.
Sel bahan bakar - kelebihan dan kekurangan teknologi
Apa keuntungan dari sel bahan bakar? Ini memberikan energi bersih tanpa dampak negatif terhadap lingkungan. Reaksi menghasilkan listrik dan air (biasanya dalam bentuk uap). Selain itu, dalam situasi darurat, misalnya saat terjadi ledakan atau pembukaan tangki, hidrogen, karena massanya yang kecil, keluar secara vertikal dan terbakar dalam kolom api yang sempit. Sel bahan bakar juga menonjol dalam hal efisiensi karena mencapai hasil dalam kisaran 40-60%. Ini adalah level yang tidak dapat dicapai untuk ruang bakar, dan ingatlah bahwa parameter ini masih dapat ditingkatkan.
Unsur hidrogen dan kerugiannya
Sekarang beberapa kata tentang kekurangan dari solusi ini. Hidrogen adalah unsur paling melimpah di Bumi, tetapi membentuk senyawa dengan unsur lain dengan sangat mudah. Tidak mudah mendapatkannya dalam bentuk murni dan membutuhkan proses teknologi khusus. Dan yang ini (setidaknya untuk saat ini) harganya sangat mahal. Ketika berbicara tentang sel bahan bakar hidrogen, sayangnya harganya tidak menggembirakan. Anda dapat berkendara 1 kilometer bahkan 5-6 kali lebih banyak daripada motor listrik. Masalah kedua adalah kurangnya infrastruktur untuk pengisian bahan bakar hidrogen.
Kendaraan sel bahan bakar - contoh
Berbicara tentang mobil, berikut adalah beberapa model yang berhasil menjalankan sel bahan bakar. Salah satu kendaraan sel bahan bakar paling populer adalah Toyota Mirai. Ini adalah mesin dengan tangki dengan kapasitas lebih dari 140 liter. Dilengkapi dengan baterai tambahan untuk menyimpan energi saat berkendara santai. Pabrikan mengklaim model Toyota ini bisa menempuh jarak 700 kilometer dalam satu SPBU. Mirai memiliki tenaga sebesar 182 hp.
Kendaraan sel bahan bakar lain yang diperlukan untuk menghasilkan listrik meliputi:
- Lexus LF-FC;
- Kejelasan Honda FCX;
- Nissan X-Trail FCV (kendaraan sel bahan bakar);
- Toyota FCHV (kendaraan hibrida sel bahan bakar);
- sel bahan bakar Hyundai ix35;
- Bus listrik sel bahan bakar Ursus City Smile.
Apakah sel hidrogen memiliki peluang untuk membuktikan dirinya di industri otomotif? Teknologi untuk menghasilkan listrik dari sel bahan bakar bukanlah hal baru. Namun, sulit untuk mempopulerkannya di antara mobil penumpang tanpa proses teknologi yang murah untuk mendapatkan hidrogen murni. Bahkan jika kendaraan sel bahan bakar dijual ke masyarakat umum, mereka mungkin masih tertinggal dalam hal efektivitas biaya untuk rata-rata pengemudi. Oleh karena itu, kendaraan listrik tradisional sepertinya masih menjadi pilihan yang paling menarik.
