Паливні елементи на водні працюють на водні. Звучить досить легко. Проблема у тому, що водень немає на Землі в елементарної формі. Це найпоширеніший елемент у Всесвіті. Тут він укладений усередині з’єднань. Щоб використовувати його, необхідно витягти водень з викопного палива чи води. Цей процес вилучення потребує енергії. тепла. Світлана. електрики. Вам потрібне зовнішнє джерело, щоб звільнити водень.
Це створює серйозну перешкоду для автомобільного застосування. Ви не можете просто взяти і використати чисту жилу водню в землі. Спочатку необхідно виготовити паливо.
Ефективність чистого водню
Деякі паливні елементи використовують чистий водень. Водень витягується до того, як потрапляє до системи. Цей метод ефективний. Паливний елемент на чистому водні зазвичай досягає 80-відсоткової енергоефективності. Це означає, що 80 відсотків енергетичного потенціалу водню перетворюється безпосередньо на електрику.
Але електрика не обертає колеса. Воно має перетворитися на механічну енергію. Якщо зважити на цей етап перетворення, загальна ефективність знижується. Від водню до механічного руху паливний елемент на чистому водні працює з ефективністю близько 64 відсотків. Це не ідеальна система. Але вона є стандартом для високопродуктивних транспортних засобів із чистими джерелами енергії.
Складнощі з паровим риформінгом
Не всі системи використовують чистий водень. Деякі покладаються на водневий риформер. Цей пристрій знаходиться між джерелом палива та паливним елементом. Воно витягує водень з вуглеводнів чи спиртів, та був подає цей водень елемент.
Ріформер має працювати інтенсивно. Він має очищати водень. Він повинен відокремлювати паливо від тепла та побічних газів, що утворюються в процесі риформінгу. Навіть за використання передових технологій вихідний продукт не такий чистий, як при прямому використанні водню.
Оскільки водень менш чистий, система страждає. Загальна енергоефективність паливного елемента, що потребує водневого риформера, нижче, ніж у елемента, що працює на чистому водні. Ви втрачаєте енергію на етапі риформінгу. Ви втрачаєте її на етапі очищення. Ви втрачаєте її під час перетворення.
Чи вартий цей компроміс того? Можливо. Якщо у вас є стабільне джерело бензину або етанолу, риформер дозволяє створити водневий автомобіль без інфраструктури для водню. Але ефективність страждає. Ріформер – це вимушений захід у деяких контекстах. В інших випадках він просто стає вузьким місцем.
Наука говорить чітко. Чистий водень виграє ефективності. Але інфраструктура недосконала. Ми все ще визначаємо, де розміщувати заправні станції. І як покращити риформери. Розрив між лабораторними показниками та реальними дорогами залишається широким.
