エンジンと再生可能エネルギーの分野における主な目的の 1 つは、大気を汚染せず、化石燃料への依存から解放される代替エネルギーを見つけることです。ディーゼルおよびガソリン燃焼エンジンの時代は終わりつつあるようですが、近年電気自動車の関連性が高まっています。しかし、水素エンジンは、その機能と高性能により、有望なソリューションとして浮上しています。
水素エンジンについてすべて知りたいですか?
水素エンジンの運転
水素エンジンの動作は電気モーターの動作と非常に似ていますが、重要な違いが 1 つあります。それは、両方とも車両を推進するために電気を使用しますが、そのエネルギーを異なる方法で取得することです。
たくさん 水素自動車 これらは、内燃エンジンと電気エンジンの 2 種類のエンジンを組み合わせて動作します。鍵となるのは燃料電池で、貯蔵した水素と空気中の酸素の化学反応で電気を発生させます。
技術レベルでは、燃料電池のセルには、膜で分離された正極 (アノード) と負極 (カソード) があります。水素イオンと電子がこの膜を通過すると、電流が生成され、バッテリーに蓄えられます。そのエネルギーは、必要に応じて車を動かすために使用されます。
主な利点は、テールパイプからの排出ガスが少ないことです。 水蒸気、これらの車両をクリーンなオプションにします。水蒸気は天然の温室効果ガスですが、大気中でのサイクルが非常に短いため、地球温暖化への影響は最小限です。
したがって、水素エンジンは、ゼロエミッション輸送への移行に変化をもたらす可能性のある技術です。
水素エンジンの問題
その利点にもかかわらず、 水素エンジン いくつかの重要な課題に直面しています。主な問題の 1 つは、 インフラの不足 水素を補給するため。現在、充電ステーションが非常に少ないため、これらの車両は最大で充電できるにもかかわらず、航続距離が大幅に制限されています。 596キロメートル 自律性。
さらに、水素の製造プロセスは完全にクリーンではありません。自動車は走行中に排出物を排出しませんが、電気分解または天然ガス改質によって水素が生成されます。 多くの場合、再生不可能な資源から得られるエネルギーを必要とします、自動車のライフサイクル総排出量が増加します。
電気モーターと比較すると、水素モーターは内燃エンジンと同様の航続距離を実現できますが、加速と出力は依然として従来のガソリン エンジンやディーゼル エンジンのレベルに達していません。
車に水素をどのように補給しますか？
水素自動車の充電は、内燃機関の自動車と同様に、簡単かつ迅速なプロセスです。燃料補給は、車のタンクを密閉するホースを使用して行われ、タンク内に圧縮水素が注入されます。
充電時間は、水素自動車の主な利点の 1 つです。 わずか 5 分で完全に充電されますそのため、フル充電に時間がかかる一部の電気自動車よりもはるかに便利な選択肢になります。
水素の安全性
水素自動車メーカーが直面する主な技術的課題の 1 つは、事故時の水素タンクの安全性を確保することです。これらのタンクは、爆発の危険なしに正面および側面からの衝撃に耐える必要があります。
水素自動車には、衝突時に水素の流れを止める先進の安全システムが搭載されています。さらに、水素は非常に軽いガスであるため、漏れが発生した場合でも水素はすぐに大気中に拡散し、従来の車両で使用されている他の可燃性ガスのように高い危険性をもたらすことはありません。
水素エンジンの神話と真実
水素エンジンに関しては、一般の無知も一因となって、多くの迷信が存在します。以下では、最も一般的なもののいくつかを否定します。
- 単に水素だけで動くわけではありません。 水素エンジンはこのガスのみに依存しているわけではありません。動作するには電気が必要であり、その電力を生成するには燃料電池技術が必要です。
- メンテナンスが必要: 水素自動車はメンテナンスフリーではありません。適切な動作を保証するには、電解液を定期的にチェックする必要があります。
- コストが高い: 価格は若干下がったとはいえ、水素製造コストの高さは依然として大量導入の障害となっている。
自律性の点では、ヒュンダイ NEXO などの一部の現行モデルは、水素をフル充電すると最大 666 km 走行できます。
同様に、水素自動車は電気自動車と同様の運転と加速を示し、これはこの技術の最初のバージョンに比べて大幅な改善を示しています。
水素には大きな可能性がありますが、インフラの燃料補給と燃料生産コストの削減に引き続き取り組む必要があります。
水素エンジンは、将来のクリーンな輸送に不可欠な部分となる大きな可能性を秘めています。技術は進歩し続けており、今後も多くの課題が残されていますが、水素エンジンが持続可能性への道において重要な位置を占めていることは疑いの余地がありません。