Водородные автомобили представляют собой вид транспорта, работающий на водородном топливе. Они фактически являются электромобилями, где источником электричества выступает водород - самый распространенный элемент в природе. Такой транспорт не требует больших аккумуляторов, не выделяет вредных выбросов и заряжается всего за 3 минуты. С такими преимуществами кажется, что авто на водороде должно быть популярными, но почему они все еще не повсеместно распространены? В статье расскажем о достоинствах и недостатках водородных машин, а также об их стоимости.
Причины появления водородных автомобилей
С ростом экологической сознательности в обществе интерес к альтернативным видам топлива и энергии увеличился. Большой популярностью пользуются электромобили и гибридные автомобили, которые считаются более чистыми по сравнению с традиционными транспортными средствами. Однако стоит отметить, что при создании аккумуляторов для этих машин используются редкоземельные элементы, такие как литий и кобальт. Машина на водороде применяет энергию, полученную из реакции водорода с кислородом в топливных элементах, для движения.
Как работают водородные автомобили?
Водородные транспортные средства приводят в движение водородные двигатели, питающимся от тока, полученного в результате электрохимической реакции. Она возникает, когда водород соединяется с кислородом под высоким давлением. Таким образом, в отличие от электромобилей, которые используют энергию из батарей, водородные машины самостоятельно генерируют электричество. Для этого применяют топливные элементы, которые используют процесс, известный более двух веков - обратный электролиз воды.
Водород поступает в топливные элементы, где вступает в реакцию с кислородом, в результате чего образуются электроны, которые создают электричество. Это электричество накапливается в аккумуляторе и используется для привода двигателя. Конечным продуктом такой реакции становится вода, которая является единственным побочным продуктом водородных автомобилей.
Таким образом, водородную машину можно считать мобильной электростанцией на основе водорода. Заправка занимает считанные минуты, а одного полного бака хватает на более 600 км пробега.
Водородные автомобили и электромобили представляют собой альтернативу традиционным машинам с двигателями внутреннего сгорания. Водородные машины преобразуют водород в электрическую энергию, в то время как электромобили нуждаются в зарядке аккумуляторов от внешних источников.
Какие преимущества имеют авто на водороде?
На заполнение бака водородом уходит всего 3-5 минут.
Авто на водороде способны преодолевать более 600 км на одной заправке, что пока недостижимо для большинства электромобилей.
Отсутствие выбросов.
Небольшие батареи в водородных автомобилях позволяют снизить потребление лития и кобальта, добыча которых вызывает проблемы.
Недостатки водородных автомобилей:
Выработка 1 кг водорода требует значительных затрат энергии (55-70 кВт/ч).
Высокая стоимость.
Имеет ли будущее машина на водороде?
Машины на водороде существуют, и их перспективы выглядят весьма обнадеживающе. Однако для полноценного внедрения такой технологии потребуется развитие необходимой инфраструктуры. Например, будут необходимы станции для заправки водородом.
Одной из проблем водородных автомобилей является сравнительно низкая эффективность использования энергии. Только 38% энергии сохраняется при переходе от производства водорода к его применению. Для сравнения, у электромобилей этот показатель составляет 73%, в то время как у машин с двигателем внутреннего сгорания — лишь 15-20%.
Для успешного внедрения водородных машин необходимо также создание сети заправочных станций. Время заправки сопоставимо с традиционными авто, а запас хода сопоставим с бензиновыми и дизельными аналогами. При распространении водородной технологии цены на топливо могут снизиться, что сделает эту альтернативу более привлекательной. Производство водородных автомобилей не требует большого количества редких материалов, а их выбросы практически отсутствуют.
В целом, перспективы у водородных автомобилей хорошие, если будут созданы условия для их развития и поддержки.