Mobil hidrogen adalah masa depan industri otomotif. Bagaimana cara kerja mobil hidrogen seperti Toyota Mirai dan BMW X5?

Mobil hidrogen belum menempati posisi yang kuat di pasar. Beberapa pabrikan memutuskan untuk fokus sepenuhnya pada pengembangan teknologi ini. Pekerjaan masih terutama pada motor listrik dan mesin pembakaran internal atau hybrid yang kurang berpolusi. Meski banyak persaingan, mobil hidrogen tetap membuat penasaran. Apa yang perlu diketahui tentang mereka?

Bagaimana cara kerja energi hidrogen?

Keuntungan terbesar dari kendaraan bertenaga hidrogen adalah keramahan lingkungannya. Perlu dicatat di sini bahwa untuk dapat mendefinisikannya dengan cara ini, prinsip-prinsip perlindungan lingkungan juga harus dihormati dalam proses produksi. 

Mobil bertenaga hidrogen bekerja sedemikian rupa sehingga menghasilkan listrik yang dibutuhkan untuk menggerakkan kendaraan. Ini dimungkinkan berkat sel bahan bakar terpasang dengan tangki hidrogen yang menghasilkan listrik. Baterai listrik bertindak sebagai penyangga. Kehadirannya di seluruh sistem mesin kendaraan sangat diperlukan, misalnya saat berakselerasi. Itu juga dapat menyerap dan menyimpan energi kinetik selama pengereman. 

Proses yang terjadi dalam mesin hidrogen 

Penting juga untuk mengetahui apa yang sebenarnya terjadi pada mesin hidrogen kendaraan itu sendiri. Sel bahan bakar menghasilkan listrik dari hidrogen. Ini karena elektrolisis terbalik. Reaksinya sendiri adalah hidrogen dan oksigen di udara berinteraksi membentuk air. Ini menghasilkan panas dan listrik untuk menggerakkan motor listrik.

Sel bahan bakar di mobil hidrogen

Sel bahan bakar PEM digunakan dalam kendaraan bertenaga hidrogen. Ini adalah membran elektrolitik polimer yang memisahkan hidrogen dan oksigen yang mengelilingi anoda dan katoda. Membran hanya permeabel terhadap ion hidrogen. Pada saat yang sama, di anoda, molekul hidrogen dipisahkan menjadi ion dan elektron. Ion hidrogen kemudian melewati EMF ke katoda, di mana mereka bergabung dengan oksigen atmosfer. Jadi, mereka menciptakan air.

Di sisi lain, elektron hidrogen tidak dapat melewati EMF. Oleh karena itu, mereka melewati kabel yang menghubungkan anoda dan katoda. Dengan cara ini, listrik dihasilkan, yang mengisi baterai traksi dan menggerakkan motor listrik mobil.

Apa itu hidrogen

Ini dianggap sebagai elemen paling sederhana, tertua, dan sekaligus paling umum di seluruh alam semesta. Hidrogen tidak memiliki warna atau bau tertentu. Biasanya gas dan lebih ringan dari udara. Di alam, itu hanya terjadi dalam bentuk terikat, misalnya di air.

Hidrogen sebagai bahan bakar - dari mana diperolehnya?

Unsur H2 diperoleh dalam proses elektrolisis. Ini membutuhkan arus searah dan elektrolit. Berkat mereka, air dipecah menjadi komponen terpisah - hidrogen dan oksigen. Oksigen sendiri terbentuk di anoda, dan hidrogen di katoda. H2 seringkali merupakan produk sampingan dari proses kimia, sintesis gas alam, atau penyulingan minyak mentah. Sebagian besar permintaan hidrogen dipenuhi oleh sumber energi terbarukan.

Hidrogen dari sumber terbarukan - bahan baku apa yang termasuk dalam kelompok ini?

Perlu diklarifikasi bahan spesifik mana yang dapat disebut bahan baku terbarukan. Agar kendaraan hidrogen dan sel bahan bakar berkelanjutan, bahan bakar harus berasal dari sumber seperti:

• fotovoltaik;
• energi angin;
• energi air;
• energi matahari;
• energi panas bumi;
• biomassa.

Mobil hidrogen – Toyota Mirai

Toyota Mirai 2022 maupun 2021 menjadi salah satu model yang paling banyak dipilih pelanggan. Mirai memiliki jangkauan hingga 555 km dan motor listrik 134 kW terletak di bagian belakang mobil. Energi dihasilkan oleh sel bahan bakar on-board yang terletak di bawah kap depan kendaraan. Hidrogen digunakan sebagai energi utama dan disimpan dalam tangki yang disebut terowongan cardan di bawah jok belakang. Tangki menampung 5,6 kg hidrogen pada 700 bar. Desain Toyota Mirai juga menjadi keunggulan - desain mobilnya tidak futuristik, melainkan klasik.

Mirai berakselerasi hingga 100 km/jam dalam 9,2 detik dan memiliki kecepatan tertinggi 175 km/jam.. Toyota Mirai memberikan tenaga yang konsisten dan merespon gerakan pengemudi dengan sangat baik - baik akselerasi maupun pengereman.

Hidrogen BMW X5 - mobil yang patut diperhatikan

Jajaran kendaraan bertenaga hidrogen juga mencakup SUV. Salah satunya adalah Hidrogen BMW X5. Model dalam desainnya tidak berbeda dengan tungku dari seri yang sama. Hanya panel lampu atau desain pelek yang mungkin berbeda, tetapi ini bukanlah ketidakkonsistenan yang mencolok. Produk merek Bavarian ini memiliki dua tangki yang mampu menyimpan bahan bakar hingga 6 kg, serta sel bahan bakar berkapasitas hingga 170 hp. Menariknya, BMW telah bergabung dengan Toyota. Model X5 bertenaga hidrogen dikembangkan menggunakan teknologi yang sama dengan mobil pabrikan Asia Hydrogen NEXT. 

Apakah mobil hidrogen benar-benar ramah lingkungan?

Keunggulan utama mobil hidrogen adalah ramah lingkungan. Namun, apakah ini benar-benar terjadi sangat bergantung pada bagaimana hidrogen diproduksi. Pada saat metode utama untuk mendapatkan bahan bakar adalah produksi menggunakan gas alam, listrik, yang dengan sendirinya bebas emisi dan ramah lingkungan, tidak mengurangi semua polusi yang terjadi selama produksi hidrogen. Bahkan setelah penggunaan mobil dalam waktu lama. Mobil hidrogen bisa disebut ramah lingkungan jika energi yang dibutuhkan untuk menjalankannya seluruhnya berasal dari sumber terbarukan. Pada saat yang sama, kendaraan ini sepenuhnya aman bagi lingkungan. 

Mobil hidrogen - ringkasan

Kendaraan listrik memiliki jangkauan yang terus meningkat dan juga sangat menyenangkan untuk dikendarai. Namun, mengisi bahan bakar kendaraan listrik bisa menjadi tantangan tersendiri. Mobil dengan penggerak seperti itu akan membuktikan diri dengan sangat baik di sekitar kota besar, seperti Warsawa.Masih ada sedikit stasiun pengisian hidrogen di negara kita, tetapi ini akan berubah pada tahun 2030, ketika jumlah stasiun akan meningkat menjadi lebih dari 100, menurut Orlen.