Vehicule Electrice Vs. Celule Cu Combustibil: Tehnologie Auto „Verde” Explicată

{h1}

Noi comparăm tehnologia din spatele vehiculelor electrice cu baterie (cum ar fi modelul tesla model s) și vehiculele cu hidrogen (cum ar fi toyota’s mirai).

Modelul Tesla S

Mașinile electrice, precum acest Tesla Model S, pot înlocui într-o zi vehiculele cu motor cu combustie internă.

Mașinile electrice cu baterii și vehiculele cu baterii de hidrogen au înregistrat progrese în dezvoltarea lor, iar una sau ambele tehnologii pot reprezenta viitorul automobilelor „verzi”.

Ambele tehnologii oferă o alternativă mai curată la motoarele cu ardere internă și ambele folosesc motoare electrice alimentate de dispozitive electrochimice. Dar care este diferența dintre ele? Pentru unul, vehiculele electrice folosesc energia stocată într-o baterie, în timp ce vehiculele cu celule de combustibil au stocat combustibil care reacționează pentru a produce energie.

Cele două tehnologii se confruntă cu provocări unice în realizarea unei adopții pe scară largă, dar ambele sunt promițătoare, spun specialiștii. [Hyperloop, Jetpacks și multe altele: 9 idei de tranzit futurist]

„Nu sunt tehnologii concurente neapărat - sunt similare și complementare”, a spus Lawrence Drzal, un inginer chimist și om de știință al materialelor de la Universitatea de Stat Michigan din East Lansing.

Vehicule electrice

În timp ce vehiculele convenționale ard combustibil într-un motor cu combustie internă, vehiculele electrice cu baterii nu au un motor. În schimb, folosesc energia stocată în baterii pentru a alimenta unul sau mai multe motoare electrice.

Mașinile electrice au cunoscut o creștere a popularității în ultimii ani, însă vehiculele electrice au fost deja fabricate la sfârșitul anilor 1800, potrivit lui Huei Peng, un inginer mecanic la Universitatea din Michigan care lucrează la proiectarea și controlul vehiculelor curate, inclusiv electrice. autoturisme. Vehiculele au rămas populare până la începutul secolului XX, când au trebuit să concureze cu vehicule cu motor cu combustie internă produse în masă.

"După câteva decenii de concurență, motorul cu ardere internă a câștigat, în principal din cauza limitărilor bateriilor", a spus Peng pentru WordsSideKick.com.

Interesul pentru vehiculele electrice s-a întors în timpul crizei energetice a petrolului din anii ’70 și ’80, dar mașinile nu au obținut niciodată producție în masă. Cu toate acestea, vehiculele electrice au revenit încă din 2008, odată cu introducerea de mașini complet electrice, cum ar fi Tesla Motors Roadster (și, ulterior, Modelul S), și Nissan Leaf.

Multe dintre vehiculele electrice din ziua de azi funcționează pe baterii reîncărcabile cu litiu-ion - același tip găsit în majoritatea laptopurilor. Acestea înlocuiesc bateriile cu plumb mai ieftine utilizate la majoritatea modelelor mai vechi de vehicule electrice. [5 Moduri Tehnologia dvs. va deveni verde în 2015]

Vehicule cu combustibil

Vehiculele cu baterii sunt, de asemenea, conduse de un motor electric, dar în loc să fie alimentate de o baterie, ele creează electricitatea într-o celulă de combustibil de la bord, de obicei folosind oxigen din aer și hidrogen stocat.

"Bateriile și celulele de combustibil sunt destul de similare", a spus Shawn Litster, un inginer mecanic la Carnegie Mellon University din Pittsburgh, care lucrează la proiectarea pilelor de combustibil. Diferența este că „cu o celulă de combustibil, puteți decupla conversia de energie de la stocarea de energie”, a spus el.

Celulele combustibile utilizează un catalizator pentru a combina două reactante, ceea ce generează un flux de electroni (numit electricitate). Pentru a susține pilele de combustibil pot fi utilizate o varietate de combustibili, dar cel mai frecvent este hidrogenul produs din gazul natural. Când oxigenul și hidrogenul reacționează, acestea produc doar apă și căldură, ceea ce le face vehicule cu emisii zero (cum ar fi vehiculele electrice cu baterii).

„Probabil că cea mai veche [comercială] utilizare a pilelor de combustibil se află în programul spațial”, a spus Drzal, care lucrează la materiale pentru a face vehiculele mai ușoare și mai eficiente din punct de vedere al combustibilului. În timp ce NASA și-ar putea permite să plătească practic orice preț pentru ele, pentru vehiculele de consum, „aveți nevoie de pile de combustibil care nu sunt doar eficiente, dar rentabile”, a declarat Drzal pentru WordsSideKick.com.

Astăzi, două vehicule cu pile de combustibil sunt disponibile pe piață: Hyundai Tucson (ix35 FCEV) și Toyota Mirai. În prezent, există zece stații publice de alimentare cu hidrogen în California, una în Connecticut și una în Carolina de Sud, potrivit Departamentului de Energie al SUA. Și alte câteva zeci sunt în curs de dezvoltare în California, a spus Litster.

Celule electrice vs. combustibil?

Vehiculele electrice oferă o alternativă promițătoare pentru vehiculele cu ardere internă, deoarece acestea nu ard direct combustibili fosili. De asemenea, sunt capabili să producă cuplu instant și o accelerare mai lină decât mașinile convenționale.

Dar vehiculele electrice nu sunt neapărat mai ecologice decât vehiculele convenționale cu ardere. Dacă energia electrică folosită pentru încărcarea vehiculului electric provine de la o centrală de cărbune, de exemplu, poate fi mai murdară decât chiar și cel mai rău vehicul cu combustie internă, a spus Peng. Același raționament se aplică și celulelor combustibile - sunt la fel de curate ca sursa de hidrogen pe care o folosesc.

Vehiculele electrice sunt, de asemenea, limitate de gama pe care o pot călători cu o singură încărcare a bateriei. Pentru naveta pe distanțe scurte, aceasta nu este o problemă, dar călătoriile mai lungi necesită perioade îndelungate de reîncărcare. Schimbarea bateriei - în care se schimbă o baterie descărcată pentru una complet încărcată - este o soluție posibilă, iar Tesla Motors a început să folosească această opțiune.

Tehnologia bateriilor s-a îmbunătățit dramatic, dar „bateriile sunt încă prea grele și scumpe și nu au suficientă energie, ceea ce înseamnă o gamă mai scurtă”, a spus Peng. El a adăugat însă că prețul bateriilor a scăzut semnificativ în ultimii 10 ani.

Vehiculele cu combustibil nu au aceleași limitări ale vehiculelor cu baterii, deoarece pot stoca pur și simplu mai mult (hidrogen) combustibil. Principalele dezavantaje ale vehiculelor cu baterii de hidrogen din zilele noastre sunt lipsa unei infrastructuri suficiente pentru alimentarea cu hidrogen și costul catalizatorilor, a spus Litster.

Platina este unul dintre catalizatorii utilizați cel mai frecvent pentru pilele de combustibil, dar este foarte scump, a spus Litster. El și colegii săi lucrează la modul de eficientizare a platinei, în timp ce alți cercetători dezvoltă catalizatori din materiale cu costuri mai mici.

În timp ce vehiculele electrice alimentate cu baterii pot avea o pornire a capului pe vehiculele cu pile de combustibil, ambele tehnologii avansează rapid. Va fi interesant să vedem unde sunt acum cinci ani, a spus Litster.

Urmează Tanya Lewis pe Stare de nervozitate. Urmează-ne @wordssidekick, Facebook . Articolul original despre știința în direct.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Gheara „Switchblade” Dezvăluie Modul În Care Dino A Luptat Și Ucis
Gheara „Switchblade” Dezvăluie Modul În Care Dino A Luptat Și Ucis

Unde Trăiesc Cei Mai Înalți Și Mai Scurti Oameni Din Lume?
Unde Trăiesc Cei Mai Înalți Și Mai Scurti Oameni Din Lume?

Ce Cred Americanii Cu Adevărat Despre Avort
Ce Cred Americanii Cu Adevărat Despre Avort

George Beals Schaller
George Beals Schaller

La Mulți Ani De Ziua Pământului! Cele 8 Cele Mai Mari Mistere Ale Planetei Noastre
La Mulți Ani De Ziua Pământului! Cele 8 Cele Mai Mari Mistere Ale Planetei Noastre


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2019 RO.WordsSideKick.com