ʻEnekini hydrogen. Pehea e holo a maikaʻi ʻole ai

ʻAʻole i ʻike ʻia nā ʻenekini kuni kūloko ma ke ʻano he mana mana kaʻawale. Akā, ua hele mai ka motika maʻamau ma ke ʻano he hopena o ka hoʻoponopono a hoʻomaikaʻi ʻana o nā ʻenekehana wela. E heluhelu e pili ana i ka ʻike ʻana o ka anakahi, kahi a mākou e ʻike ai ma lalo o nā kaupaku o nā kaʻa. i kahi ʻatikala ʻokoʻa.

Eia nō naʻe, i ka wā o ke kaʻa mua i hoʻolako ʻia me ka ʻenekini kuni kūloko, ua loaʻa i ke kanaka kahi kaʻa ponoʻī e koi ʻole ai i ka ʻai mau, e like me ka lio. Ua loli nā mea he nui i nā motika mai ka makahiki 1885, akā koe ka hoʻololi ʻole hoʻokahi drawback. I ka wā o ke kuni ʻana i ka hui o ka penikala (a i ʻole nā ​​wahie ʻē aʻe) a me ka ea, he nui nā mea ʻino i hoʻokuʻu ʻia e hoʻohaumia i ke kaiapuni.

Inā ma mua o ka hōʻea ʻana mai o nā kaʻa ponoʻī, ua makaʻu nā mea kālaiʻike o nā ʻāina ʻEulopa e poholo nā kūlanakauhale nui i ka lepo o nā lio, i kēia lā e hanu nei nā kamaʻāina o nā megacities i ka ea lepo.

Ke hoʻokū nei i nā kūlana kaiapuni no ka halihali e koi ana i nā mea hana kaʻa e hoʻomohala i kahi powertrain hoʻomaʻemaʻe. No laila, makemake nui nā ʻoihana i ka ʻenehana i hana mua ʻia o Anjos Jedlik - kahi kaʻa holo ponoʻī ma ka uila uila, i hoʻi mai i 1828. A i kēia lā ua hoʻokumu paʻa ʻia kēia ʻenehana i ka honua kaʻa ʻaʻole ʻoe e hoʻopūʻiwa i kekahi me ke kaʻa uila a i ʻole ka hapalua.

Akā ʻo ka mea e paipai maoli nei i nā mea kanu mana, ʻo ka hoʻokuʻu wale ʻana o ia mea he wai inu. He ʻenekini hydrogen ia.

He aha ka ʻenekene hydrogen?

ʻO kēia kahi ʻano ʻenekini e hoʻohana i ka hydrogen ma ke ʻano he wahie. ʻO ka hoʻohana ʻana o kēia mea kemika e hoʻoliʻiliʻi i ka pau ʻana o nā kumuwaiwai hydrocarbon. ʻO ke kumu ʻelua o ka hoihoi i nā hoʻonohonoho like ʻana ka hōʻemi ʻana i ka haumia o ka nohona.

Kaukaʻi ʻia i ke ʻano o ka moto e hoʻohana i ka halihali, ʻokoʻa kāna hana mai ka ʻenekini puhi kūloko kūloko a i ʻole like.

Ka moʻolelo pōkole

Ua ʻike ʻia nā ʻenekini hydrogen kūloko i ka manawa like ke hoʻomohala ʻia a hoʻomaikaʻi ʻia ke ʻano ICE. Ua hoʻolālā kahi ʻenekini Palani a me kahi mea hana i kāna mana ponoʻī o kahi ʻenekini kuni kūloko. ʻO ka wahie āna i hoʻohana ai i kāna hoʻomohala ʻana he hydrogen, a he hopena ia o ka electrolysis o H₂A. I ka 1807, ua ʻike ʻia ke kaʻa hydrogen mua.

ʻO Isaac De Rivaz i ka makahiki 1807 i waiho i kahi palapala Sila Nui no ka hoʻomohala ʻana i kahi tractor no nā pono koa. ʻoiai kekahi o nā anakuhi mana, ua ʻōlelo ʻo ia i ka hoʻohana ʻana i ka hydrogen.

ʻO ka anakahi uila he piston, a ʻo ka hoʻā ʻana i loko ona no ka hoʻokumu ʻia ʻana o kahi huna ahi i ka paukūʻolokaʻa ʻOiaʻiʻo, ʻo ka hana mua o ka mea inventor pono ka hanauna spark manual. Ma hope o ʻelua mau makahiki wale nō, ua hoʻopau ʻo ia i kāna hana, a ua hānau ʻia ka kaʻa hydrogen ponoʻī mua.

Eia nō naʻe, i kēlā manawa, ʻaʻole i hāʻawi nui ʻia ka hoʻomohala ʻana, no ka mea, ʻaʻole maʻalahi ka gas e kiʻi a mālama me he penikala lā. Hoʻohana hoʻohana maʻalahi ʻia nā motuka hydrogen i Leningrad i ka wā o ka palaka mai ka hapa lua o 1941. ʻOiai, pono mākou e ʻāpono ʻaʻole kēia mau kikowaena hydrogen wale nō. ʻO kēia mau ʻenekini kuni kūloko ʻo GAZ, ʻaʻohe aʻaila wale nō no lākou, akā nui ka gas i kēlā manawa, no ka mea na nā baluna i hoʻoulu ʻia.

I ka hapa mua o nā makahiki 80, nui nā ʻāina, ʻaʻole wale nā ​​ʻāina ʻEulopa wale nō, akā ʻo ʻAmelika, ʻo Lūkia a me Iapana i hoʻāʻo e hoʻokolohua me kēia ʻano hoʻonohonoho. No laila, i ka 1982, me ka hana like o ka mea kanu Kvant a me ka ʻoihana kaʻa RAF, ua hōʻike ʻia kahi motika hui, i holo i ka hui o hydrogen a me ka lewa, a hoʻohana ʻia kahi pākahi 5 kW / h ma ke ʻano he ikehu.

Mai ia manawa, ua hoʻāʻo ʻia nā ʻāina ʻokoʻa e hoʻolauna i nā kaʻa "ʻōmaʻomaʻo" i kā lākou laina laina hoʻohālike, akā i ka hapanui o nā hihia i noho mau kēlā mau kaʻa i ka mahele prototype a i ʻole ka paʻi palena palena loa.

Pehea e hana ai

No ka mea i kēia lā he nui nā mīkini hana o kēia papa, i kēlā me kēia hihia e hana ka mea kanu hydrogen e like me kāna kumu ponoʻī. E noʻonoʻo pehea e hana ai kahi hoʻololi i hiki ke hoʻololi i ka ʻenekini puhi kūloko kūloko.

I kēlā me kēia motika, e hoʻohana maoli ʻia nā hunaola wahie. He ʻano hana ʻē aʻe lākou e hoʻoulu i kahi hopena electrochemical. I loko o ka hāmeʻa, hoʻowali ʻia ka hydrogen, a ʻo ka hopena o ka hopena ke hoʻokuʻu ʻia o ka uila, ka mahu wai a me ka hauʻota. ʻAʻole hoʻokuʻu ʻia ʻo Carbon dioxide i loko o kahi hoʻonohonoho.

ʻO kahi kaʻa e pili ana i kahi ʻāpana like ka like o ka kaʻa uila, ʻo ka uila wale nō ka mea i ʻoi aku ka liʻiliʻi. Hoʻokumu ka pūnaewele wahie i ka lawa o ka ikehu e hoʻohana i nā ʻōnaehana kaʻa. ʻO ke ana wale nō ka hiki ke lawe ma kahi o 2 mau minuke mai ka hoʻomaka o ke kaʻina hana a hiki i ka hanauna o ka ikehu. Akā hoʻomaka ka hopena nui o ka hoʻouka ma hope o ka hoʻomehana ʻana o ka ʻōnaehana, i lawe ʻia mai ka hapahā o ka hola a 60 mau minuke.

No laila ʻaʻole e hana makehewa ka mea kanu uila, a ʻaʻole pono e hoʻomākaukau i ka lawe no ka huakaʻi ma mua, ua hoʻokomo ʻia kahi pākahi maʻamau i loko. ʻOiai e kalaiwa ana, ua recharged ia no ka recuperation, a pono wale ia no ka hoʻomaka ʻana o kahi kaʻa.

ʻO kēlā kaʻa e hoʻolako ʻia me kahi paukū o nā puke like ʻole, i loko o kahi e pume ai ka hydrogen Kaukaʻi ʻia i ke ʻano hoʻokele, ka nui o ke kaʻa a me ka mana o ke kau uila, hiki ke lawa ka hoʻokahi kilokika o ke kinoea no 100 mau mile o ka huakaʻi.

Nā ʻano ʻenekini hydrogen

ʻOiai he nui nā hoʻololi o nā ʻenekene hydrogen, hāʻule lākou āpau i ʻelua ʻano:

• Ke ʻano o ka anakahi me kahi hunaola wahie;
• Hoʻololi ʻenekini puhi kūloko, i hoʻopili ʻia e hana ma ka hydrogen.

E noʻonoʻo ʻokoʻa i kēlā me kēia ʻano: he aha ko lākou hiʻohiʻona.

Hoʻokumu nā mea kanu mana ma muli o nā hunaola wahie hydrogen

Hoʻokumu ʻia ke kinoea wahie i ke kumu o ka paila, kahi e hana ai ka electrochemical. ʻO ka ʻokoʻa wale nō ma waena o ka hydrogen analogue ka mea i ʻoi aku kona kiʻekiʻe (i kekahi mau hihia, ʻoi aku ma mua o 45 pākēneka).

ʻO ke keʻena wahie kahi keʻena kahi e waiho ai i ʻelua mau mea: ka cathode a me ka anode. ʻO nā electrodes ʻelua mau platinum (a i ʻole palladium) i uhi ʻia. Aia kekahi membrane ma waena o lākou. Māhele ia i ka lua i nā keʻena ʻelua. Hāʻawi ʻia ka oxygen i ka lua me ka cathode, a hāʻawi ʻia ka hydrogen i ka lua.

A ʻo kahi hopena, kū mai kahi hopena kemika, a ʻo ka hopena o ia ka hoʻohui ʻia ʻana o ka oxygen a me nā mole hydrogen me ka hoʻokuʻu ʻia o ka uila. ʻO kahi hopena o ke kaʻina hana ua hoʻokuʻu ʻia ka wai a me ka naikokene. Pili nā uila uila uila i ke kaʻa uila o ke kaʻa, e like me ka motika uila.

Nā ʻenekini hoʻāhu hydrogen kūloko

I kēia hihia, ʻoiai i kapa ʻia ka ʻenekini hydrogen, he ʻano like kona me he ICE maʻamau. ʻO ka ʻokoʻa wale nō, ʻaʻole ia he penehane a propane paha e ʻā, akā he hydrogen. Inā ʻoe e hoʻopihapiha i kahi paukū me ka hydrogen, a laila aia hoʻokahi pilikia - e hoʻoliʻiliʻi kēia kinoea i ka maikaʻi o kahi anakahi maʻamau ma kahi o 60 pākēneka.

Eia kekahi mau pilikia ʻē aʻe me ka hoʻololi ʻana i ka hydrogen me ka hoʻomaikaʻi ʻole ʻia o ka ʻenekini:

• Ke kaomi ʻia ka HTS, e komo ka gas i loko o kahi hopena kemika me ka mea hao i hana ʻia ai ke keʻena kuni a me ka piston, a pinepine pū kekahi i kēia me ka aila ʻenekini. Ma muli o kēia, ua hoʻokumu ʻia kahi hui ʻē aʻe i loko o ke keʻena hoʻāhu, ʻaʻole ia he ʻokoʻa i ka hiki kūikawā ke puhi maikaʻi;
• Pono e hakahaka nā hakahaka o ke keʻena kuni. Inā ma kahi o ka liʻiliʻi iki o ka liu ʻana o ka ʻōnaehana wahie, e hoʻomāmā wale ke kinoea i ka pili ʻana me nā mea wela.

Pakekē no Honda Clarity

No kēia mau kumu, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻohana ʻana i ka hydrogen ma ke ʻano he wahie i nā ʻenekini hoʻokaʻa (he aha ko lākou hiʻohiʻona, heluhelu maanei). Hoʻokaʻawale ka lawe a me nā manifold manifold o kēlā ʻano i kēlā me kēia, no laila ʻaʻole wela ka gas i ke komo. E like me ka mea e pono ai, ʻoiai ke hoʻololi ʻia nei nā ʻenekini i mea e pale ai i nā pilikia o ka hoʻohana ʻana i ka wahie a me ka ʻoi aku ka maikaʻi o ka nohona.

Pehea ka lōʻihi o ke ola lawelawe o nā hunaola wahie?

Ma ka honua holoʻokoʻa i kēia lā, kākaʻikahi loa kēlā mau kaʻa, a ʻaʻole lākou i ke kaʻina, paʻakikī e ʻōlelo he aha nā kumuwaiwai o kēia ikehu. ʻAʻohe o ka poʻe hana lima hana i kēia mea.

ʻO ka mea wale nō e hiki ke ʻōlelo ʻia e like me nā ʻōlelo a nā ʻelele Toyota, hiki i ka cell fuel o kā lākou kaʻa hana ʻo Mirai ke hana i ka ikehu a hiki i ka 250 tausani mau kilomita. Ma hope o kēia milestone, pono ʻoe e nānā i ka pono o ka hāmeʻa. Inā ua hoʻoliʻiliʻi ka hana, ua hoʻololi ʻia ka cell wahie ma kahi kikowaena lawelawe i ʻae ʻia. ʻOiaʻiʻo, e manaʻo kekahi e lawe ka ʻoihana i kahi huina kūpono no kēia kaʻina hana.

ʻO nā hui hea e hana nei a e hana paha i nā kaʻa hydrogen?

Ke komo nei nā ʻoihana he nui i ka hoʻomohala ʻana o kahi anakahi mana pilikino. Eia nā māka kaʻa, i ka keʻena hoʻolālā kahi e hana nei i nā koho, mākaukau e hele i ka moʻo:

• ʻO Mercedes-Benz kahi GLC F-Cell crossover, ka hoʻomaka o ke kūʻai aku ʻana i hoʻolaha ʻia ma ka makahiki 2018, akā i kēia manawa he mau ʻoihana wale nō a me nā lawelawe a Kelemania i loaʻa iā ia. Ua wehe koke ʻia kahi anakahi hydrogen fuel cell tractor tractor, ka GenH2;
• Hyundai - Nexo prototype i hoʻolauna ʻia i ʻelua mau makahiki i hala;
• He prototype ʻo BMW o ka hydrogen Hydrogen 7, i hoʻokuʻu ʻia mai ka laina hui. Ua waiho ka pūʻulu o 100 kope i ka pae hoʻokolohua, akā he mea mua kēia.

Ma waena o nā kaʻa waihona i hiki ke kūʻai ʻia ma ʻAmelika a me ʻEulopa nā hiʻohiʻona Mirai a me Clarity mai Toyota a me Honda. No ke koena o nā ʻoihana, aia nō kēia hoʻolālā i ka mana unuhi, a i ʻole ma ke ʻano he prototype hana ʻole.

ʻO Toyota Mirai

ʻO Clarity ʻo Honda

Ehia nā kumukūʻai o ke kaʻa hydrogen-powered?

Kūpono ke kumukūʻai o kahi kaʻa hydrogen. ʻO ke kumu o kēia nā metala makamae i ʻāpana o nā electrodes o nā hunaola wahie (palladium a i ʻole platinum). Eia kekahi, hoʻolako ʻia kahi kaʻa hou me nā ʻōnaehana palekana he lehulehu a me ka hoʻokūpaʻa ʻana i ka hana o nā mea uila, a koi pū kekahi i nā kumuwaiwai waiwai.

ʻOiai ka mālama ʻana o ia kaʻa (a hiki i ka hoʻololi ʻia ʻana o nā pūnaewele wahie) ʻaʻole i ʻoi aku ka pipiʻi ma mua o kahi kaʻa maʻamau o nā hanauna hou. Aia kekahi mau ʻāina e kākoʻo i ka hana ʻana o ka hydrogen, akā ʻoiai e noʻonoʻo nei i kēia, pono ʻoe e uku i ka awelika o 11 a me ka hapalua kālā no kēlā me kēia kilokika o ke kinoea. Kaukaʻi ʻia i ke ʻano o ka ʻenekini, hiki i kēia ke lawa no kahi mamao ma kahi o hoʻokahi haneli mau kilomita.

No ke aha i ʻoi aku ai nā kaʻa hydrogen ma mua o nā kaʻa uila?

Inā mākou e lawe i kahi mea kanu hydrogen me nā hunaola wahie, a laila e like ia kaʻa me ke kaʻa uila a mākou e ʻike ai ma nā alanui. ʻO ka ʻokoʻa wale nō ka uku ʻia o ke kaʻa uila mai ka pūnaewele a i ʻole mai kahi kikowaena ma kahi kahua kaʻaila. Hana ka hydrogen hydrogen iā ia iho.

No ke kumukūʻai o ia mau kaʻa, ʻoi aku ka pipiʻi. ʻO kahi laʻana, nā kumu hoʻohālike Tesla i ka hoʻonohonoho hoʻonohonoho maʻamau mai 45 tausani kālā. Hiki ke kūʻai ʻia nā analogic hydrogen mai Iāpana no 57 mau kaukani. Ke kūʻai aku nei nā Bavarians i kā lākou mau kaʻa ma ka wahie "ʻōmaʻomaʻo" ma ke kumu kūʻai o $ 50 a ʻoi paha.

I ka noʻonoʻo ʻana i ka hana, ʻoi aku ka maʻalahi o ka hoʻopiha ʻana i ke kaʻa me ke kinoea (ma kahi o ʻelima mau minuke) ma mua o ke kali ʻana i ka hapalua hola (me ka hoʻouka wikiwiki ʻana, ʻaʻole ʻae ʻia no nā ʻano pākahi āpau) i ka wahi kaʻa. ʻO kēia ka hua hoʻohui o nā mea kanu hydrogen.

ʻO kekahi hua hoʻohui - pono ʻole nā ​​pūnaewele wahie i ka mālama ʻana, a he nui ka nui o kā lākou ola hana. No nā kaʻa uila, koi kā lākou pila nui i ka hoʻololi ma kahi o ʻelima mau makahiki ma muli o ka nui o kāna mau uila hoʻohemo. I nā hau, hoʻokuʻu ʻia ka pila o nā kaʻa uila ma mua o ke kauwela. Akā ʻo ke kumumanaʻo e pili ana i ka hopena o ka hydrogen oxidation ʻaʻole e ʻeha mai kēia a hana paʻa i ka uila.

He aha nā prospect no nā kaʻa hydrogen a i ka manawa hea lākou e ʻike ʻia ai ma ke ala?

Ma ʻEulopa a me ʻAmelika Hui Pū ʻIa, hiki ke loaʻa ke kaʻa hydrogen. Eia nō naʻe, aia nō lākou i ka mahele o ka hoihoi. A i kēia lā he kakaikahi nā manaʻolana.

ʻO ke kumu nui ʻaʻole e hoʻopiha koke kēia ʻano halihali i nā alanui o nā ʻāina āpau ka nele o ka hana hana. ʻO ka mea mua, pono e hoʻokumu i ka hana hydrogen. Eia kekahi, pono e piʻi i kahi pae, i ka hoʻohui i ka launa aloha, he wahie hoʻi ia i loaʻa i ka hapa nui o nā kaʻa kaʻa. Ma waho aʻe o ka hana ʻana o kēia gas, pono e hoʻonohonoho i kāna halihali (ʻoiai no kēia hiki iā ʻoe ke hoʻohana palekana i nā ala nui e lawe ʻia ai ka methane), a me ka lako pono i nā kikowaena hoʻopihapiha me nā kikowaena kūpono.

ʻO ka lua, pono i kēlā me kēia mea hana hana e hoʻohou i nā laina hana, kahi e koi ai i ka hoʻopukapuka nui. I kahi hoʻokele waiwai kūpaʻa ʻole ma muli o ka puka ʻana o ka maʻi ahulau honua, he kakaikahi wale nō ka poʻe e lawe i kēlā mau pilikia

Inā ʻoe e nānā i ka wikiwiki o ka hoʻomohala ʻana o ka lawe uila, ua wikiwiki loa ke kaʻina hana o ka popularization. Eia naʻe, ʻo ke kumu o ka kaulana o nā kaʻa uila ka hiki ke mālama i ka wahie. A ʻo kēia ke kumu mua o ke kumu i kūʻai ʻia ai lākou, ʻaʻole no ka mālama pono ʻana i ke kaiapuni. I ka hihia o ka hydrogen, ʻaʻole hiki ke mālama i ke kālā (ma ka liʻiliʻi loa i kēia manawa), no ka mea, ʻoi aku ka nui o ka ikehu i lilo i kāna hana.

Nā pōmaikaʻi a me nā maikaʻi ʻole o nā ʻenekene hydrogen

No laila, e hōʻuluʻulu manaʻo. ʻO nā mea maikaʻi o nā ʻenekini wahie hydrogen i loko o kēia mau kumu:

• Hoʻokuʻu kūlohelohe;
• Hana mālie o ka mana uila (uila uila);
• I ke kumu o ka hoʻohana ʻana i kahi pūnaewele wahie, ʻaʻole koi ʻia ka mālama pinepine ʻana;
• Hoʻopiha piha i ka wahie;
• Hoʻohālikelike ʻia i nā kaʻa uila, ka ʻōnaehana propulsion a me ke kumu ikehu e hana paʻa hou aʻe i nā mahana anuanu.

ʻOiai ʻaʻole hiki ke kapa ʻia ka hoʻomohala he mea hou, eia nō naʻe, he mau hemahema nō ia e hoʻoulu ai i ka mea kaʻa kaʻa maʻamau e nānā iā ia me ka akahele. Eia kekahi o lākou:

• No ka hoʻā ʻana o ka hydrogen, pono ia i kahi kūlana gas. Hana kēia i kekahi mau pilikia. ʻO kahi laʻana, koi ʻia nā compressor pipiʻi kūikawā e kaomi i nā kinoea māmā. Aia kekahi pilikia me ka mālama pono ʻana a me ka lawe ʻana o ka wahie, no ka mea he ahi wela loa ia;
• ʻO ka paukū e hoʻouka ai i ke kaʻa, pono e nānā ʻia i kēlā me kēia manawa. No kēia, pono e hele ka mea kaʻa i kahi kikowaena loea, a he kumukūʻai hou aʻe kēia;
• I loko o kahi kaʻa hydrogen, ʻaʻole hoʻohana ʻia kahi pila nui, akā naʻe, kaupaona pono ʻia ke kau ʻana, kahi e hopena ai i nā ʻano hōʻeuʻeu o ke kaʻa.
• Hydrogen - hoʻā i ke ahi liʻiliʻi, no laila e hele pū kekahi ulia e pili ana i kēlā kaʻa me ka luaʻi nui. Hāʻawi ʻia i ke ʻano kūpono ʻole o kekahi mau kalaiwa i ko lākou palekana a me nā ola o nā mea hoʻohana alanui ʻē aʻe, ʻaʻole hiki ke hoʻokuʻu ʻia ia mau kaʻa i nā alanui.

Ke noʻonoʻo nei i ka hoihoi o ka poʻe i kahi wahi maʻemaʻe, e manaʻo kekahi e holomua i ka hihia o ka hoʻopau ʻana i ka lawe "ʻōmaʻomaʻo". Akā ke hiki mai kēia, na ka manawa wale nō e haʻi.

I kēia manawa, e nānā i ka loiloi wikiō o ka Toyota Mirai:

E pili ana i ka hydrogen? Toyota Mirai - FULL REVIEW and Specs | LiveFEED®

Nā nīnau a me nā pane:

No ke aha ka pilikia o ka mīkini hydrogen? I ka wā o ka puhi ʻana o ka hui hydrogen, ʻoi aku ka wela o ka ʻenekini ma mua o ka puhi ʻana o ka ʻaila. ʻO ka hopena, aia kahi kiʻekiʻe o ka pau ʻana o nā pistons, valves a me ka overloading o ka ʻāpana.

Pehea e hoʻopiha ai i kahi kaʻa hydrogen? Hoʻohana ʻia kēlā kaʻa me ka hydrogen i loko o ke kinoea (liquefied or compressed gas). No ka mālama ʻana i ka wahie, hoʻopili ʻia ia i 350-700 ea, a hiki i ka mahana ke hiki i -259 degere.

Pehea ka hana ʻana o ka ʻenekini hoʻoheheʻe kūloko hydrogen? Hoʻolako ʻia ke kaʻa me kahi ʻano pākaukau. Hele ka oxygen a me ka hydrogen i nā papa kūikawā. ʻO ka hopena he hopena kemika me ka hoʻokuʻu ʻana o ka mahu wai a me ka uila.