Чем отличаются водородные ДВС от водородных топливных элементов. Пока ДВС по всему миру запрещаются, чтобы сократить выбросы углекислого газа, водород становится всё более значимым источником топлива. Он позволяет продолжить использовать двигатели со сгоранием, но при этом является экологически чистым. В то же время всё больше производителей используют технологию водородных топливных элементов, чтобы обойти недостатки традиционных EV. Но между водородными топливными элементами и водородными двигателями внутреннего сгорания существует большая разница. Почему за водородом будущее Водород — самый распространённый элемент на планете, что сразу даёт огромное преимущество в качестве источника топлива. Кроме того, его можно добывать при помощи расщепления воды на атомы водорода и кислорода без необходимости копаться в земле, как в случае с нефтью. Кроме того, водород — горючий элемент с относительно высокой плотностью энергии: 1 кг водорода дают столько же энергии, сколько 3,7 л бензина. Преимущества использования водорода заключаются и в способе получения энергии из него. Будь то топливные элементы или сжигание, одним из основных побочных продуктов будет вода. Доводы в пользу использования водорода в качестве топлива звучат довольно убедительно, но, как и в случае с любыми другими технологиями, существуют некоторые препятствия, которые необходимо преодолеть, и причины, по которым водороду ещё предстоит пройти долгий путь, прежде чем он станет полностью жизнеспособным для массового использования.Водородный топливный элемент Самый распространённый способ использования водорода для питания автомобиля — это водородный топливный элемент. Они используют химическую реакцию для слияния газообразного водорода и молекул кислорода с выделением электрической энергии, которая улавливается и поступает в аккумулятор для питания электродвигателей. Электромобили на топливных элементах (FCEV) считаются электромобилями, так как для приведения их в движение используются электрические моторы. Однако им требуются гораздо меньшие батареи, чем традиционным электрокарам, кроме того, им не нужна зарядка от розетки. Они заправляются по тому же принципу, как и бензиновые автомобили. По сути, топливный элемент работает как генератор, просто используя водород в качестве топлива. Преимущество топливного элемента заключается в том, что он гораздо эффективнее двигателя внутреннего сгорания, а его КПД превышает 60%. В атмосферу водородные машины выбрасывают лишь воду и тепло, что делает их настоящими автомобилями с нулевым уровнем выбросов. Обычно они оснащаются небольшим резервуаром для сбора воды. Среди современных водородных автомобилей можно отметить Hyundai Nexo, Toyota Mirai, BMW iX5 Hydrogen, Honda Clarity, Mercedes-Benz F-Cell, Hyundai ix35 FCEV и другие.Недостатки водорода как топлива Существующая инфраструктура водородных заправок невероятно ограничена. Например, в США они находятся только в двух штатах — в Калифорнии и на Гавайях. Водород может быть самым распространённым элементом в атмосфере Земли, но добыть его не так-то просто. Это занимает много времени и требует масштабных промышленных процессов. Водород можно считать «зелёным», когда он используется для получения энергии, но процесс его добычи не всегда экологичен. Водород, полученный грязным способом, может нанести больший вред окружающей среде, чем заправка автомобиля бензином. Газообразный водород должен храниться под огромным давлением , что требует специальных резервуаров, которые занимают больше места, чем традиционный топливный бак. В то время как водородный iX5 от BMW прячет их в трансмиссионном тоннеле, типичные FCEV размещают эти баки под полом грузового отсека, что заметно сказывается на грузовом пространстве. Жидкий водород занимает на 75% меньше места, чем газообразный, и не требует резервуаров высокого давления, что, казалось бы, решает вышеуказанную проблему. Но жидкий водород должен храниться при температуре -253 градусов по Цельсию. При превышении этой температуры водород испаряется, что требует наличия вентиляционных отверстий и неизбежных потерь топлива в окружающую среду.Водородный ДВС Водородные двигатели внутреннего сгорания по своей сути очень похожи на обычные бензиновые моторы. Топливо поступает в двигатель, сжимается и смешивается с кислородом, искра создаёт зажигание, и бум: мощность. Однако в процессе сгорания водорода образуется меньше CO2, чем при сгорании бензина, поскольку в нём практически нет углерода (бензин — это углеродное топливо, а водород — это водород). Вместо этого, в процессе сгорания водород соединяется с молекулами кислорода, и основным выхлопом становится вода. При сгорании водорода образуется довольно мощный взрыв, который уже давно идеализируется в качестве топлива для автомобилей внутреннего сгорания. Но сгорание водорода, приводящее в движение колёса, как и обычное сгорание, менее энергоэффективно, чем использование сгорания в качестве генератора. Электромобили имеют приблизительную энергоэффективность 75−85%, а водородные топливные элементы — 50−60%, эффективность сжигания водорода составляет всего 40−45%, делает его похожим на дизельное топливо. Однако его выбросы намного чище, чем при сжигании дизельного топлива или обычного бензина. Водородное сгорание ещё не стало жизнеспособной альтернативой бензину, но в разработку этого метода вкладываются ресурсы уже много лет. Токийский городской университет начал разрабатывать концепцию автомобиля на водородном сгорании ещё в 1970 году. Среди прототипов водородного двигателя можно выделить рекордный по скорости автомобиль на жидком водородном топливе BMW H2R, концепт гоночного автомобиля, прошедшего 24 часа Нюрбургринга Aston Martin Hybrid Hydrogen Rapide S, Toyota GR Yaris H2, Toyota Corolla Cross H2, Toyota GR Corolla и прочие.Водородные топливные элементы или сжигание водорода: что лучше По сравнению с бензиновым сгоранием, водород гораздо лучше для окружающей среды, имеет такое же время заправки и схожую производительность. А ещё он издаёт всё те замечательные звуки ДВС, к которым мы привыкли. Но из-за его неэффективности по сравнению с топливными элементами, требуется больше водорода, а баки занимают всё свободное пространство в автомобиле. Это означает, что сжигание водорода нецелесообразно для дорожного автомобиля. По крайней мере, пока. В сравнении с этим, автомобиль на водородных топливных элементах более эффективен, а поскольку в нём используются электродвигатели, то и производительность выше — крутящий момент доступен в любое время. Кроме того, нужно меньше водорода для хранения, что делает его более практичным.
