Logo Przewdonik Katolicki

Energia z wody

Renata Krzyszkowska
Fot.

Państwo Jon i Sandy Spallino z Los Angeles jako pierwsi prywatni użytkownicy otrzymali w leasing samochód z napędem wodorowym, wyprodukowany przez japoński koncern Honda Motor Co. Ich honda FCX jest jedynym samochodem z napędem wodorowym dopuszczonym do ruchu w USA. Obecnie na amerykańskich drogach jeździ ich już kilkanaście. Zdaniem specjalistów właśnie do takich aut należy przyszłość....

Państwo Jon i Sandy Spallino z Los Angeles jako pierwsi prywatni użytkownicy otrzymali w leasing samochód z napędem wodorowym, wyprodukowany przez japoński koncern Honda Motor Co. Ich honda FCX jest jedynym samochodem z napędem wodorowym dopuszczonym do ruchu w USA. Obecnie na amerykańskich drogach jeździ ich już kilkanaście. Zdaniem specjalistów właśnie do takich aut należy przyszłość.

Według wielu prognoz, do połowy wieku wyczerpią się złoża ropy naftowej i gazu ziemnego. Cały świat zastanawia się, czym je zastąpić. Wodór wydaje się dobrym zamiennikiem. Jest go pod dostatkiem, a w procesie spalania nie jest źródłem żadnych zanieczyszczeń. Jedynym produktem ubocznym pracy silnika jest woda.
W hondzie FCX proces zamiany energii chemicznej wodoru na elektryczną odbywa się w specjalnych ogniwach paliwowych zamontowanych pod podłogą samochodu. Zbiorniki na wodór znajdują się za tylnymi siedzeniami. Choć wodór jest łatwopalny, ryzyko wybuchu jest nie większe niż w autach z instalacją gazową. Zbiorniki wodoru wykonane są z niezwykle wytrzymałych trzech warstw: okładziny aluminiowej, powłoki z włókna węglowego i dodatkowej powłoki z włókna szklanego. Do tego dodano skomplikowany system zapobiegający rozszczelnieniu i wyciekom. Dotychczas Honda wypożyczyła w systemie leasingu tego typu samochody jedynie sześciu miejskim urzędnikom w Kalifornii, Nowym Jorku i w Nevadzie. Teraz czas na prywatnych użytkowników. Państwo Spallino mają regularnie informować producenta o tym, jak sprawuje się auto. Będą nim jeździć do pracy, odwozić dzieci do szkoły, robić zakupy. Za użytkowanie samochodu Spallino zapłacą 500 dolarów miesięcznie. Wodór będą tankować na stacji sieci BP, przystosowanej do dystrybucji tego paliwa. John Mendel, wiceszef amerykańskiego oddziału Hondy, zapowiedział, że firma ma zamiar nadal angażować się w rozwój napędu wodorowego i do końca roku przekaże w leasing indywidualnym odbiorcom kolejne kilka pojazdów. Z inicjatywy Arnolda Schwarzeneggera, gubernatora Kalifornii, do roku 2010 ma w tym stanie zostać rozbudowana sieć stacji wodorowych dla prywatnych odbiorców.

Elektrownia w silniku


Honda nie jest jedyną firmą tworzącą samochody o napędzie wodorowym. Firma Daimler-Benz (obecnie DaimlerChrysler) już od 1974 r. przeprowadza próby eksploatacyjne samochodów osobowych, dostawczych i autobusów, napędzanych wodorem. Wkrótce na europejskie szosy wyjedzie napędzany czystym wodorem mercedes sprinter.
Dużym problemem w upowszechnieniu tego napędu jest jednak słabo rozwinięta sieć dystrybucji wodoru. Z uwagi na jego wybuchowość trudno go transportować. Koncerny samochodowe widzą przyszłość w autach z urządzeniami oddzielającymi wodór z innego związku. Na razie samochodowe ogniwa paliwowe nie są jeszcze przystosowane do pozyskiwania wodoru z wody, ale potrafią robić to np. z metanolu (składnika ropy naftowej) lub z gazu ziemnego. Proces zaczyna się od wyizolowania wodoru w urządzeniu zwanym reformerem. Następnie wodór i tlen trafiają do ogniwa paliwowego. Platynowy katalizator przyspiesza reakcję, w której dwie dwuatomowe cząsteczki wodoru rozkładają się na cztery dodatnie jony i cztery ujemne elektrony. Elektrony są następnie przechwytywane przez swobodne atomy tlenu i wywołują powstanie prądu elektrycznego, który napędza silnik. Pojazdem wyposażonym w zasilane metanolem ogniwa paliwowe jest mercedes A koncernu Daimler-Benz. Niestety, efektem pracy tego ogniwa jest nie tylko para wodna, ale i pewne ilości dwutlenku węgla, jednak znacznie mniejsze niż z pojazdów napędzanych benzyną czy olejem napędowym.

Auta na cukier lub amoniak


Chemicy z University of Wisconsin proponują pozyskiwanie czystej postaci wodoru z biomasy, a więc ze źródeł odnawialnych np. z cukru z buraków cukrowych. Po rozpuszczeniu w wodzie roztwór cukru jest przepuszczany przez platynowy katalizator. Następnie pod ciśnieniem 54 barów i w temperaturze około 200 stopni Celsjusza molekuły glukozy rozpadają się, dając czysty wodór. Efektem ubocznym całego procesu jest jednak dwutlenek węgla. Gaz ten jak wiadomo przyczynia się do ocieplenia klimatu, ale jego powstanie nie jest problemem, bo może zostać wchłonięty w procesie fotosyntezy przez kolejne zasadzone buraki. Inną bezpieczną metodę pozyskiwania wodoru odkryli naukowcy ze stanowego Uniwersytetu w New Jersey (USA). Udało im się otrzymać wodór z amoniaku. Opracowany przez nich nowy typ irydowego katalizatora skutecznie rozbija cząsteczki amoniaku na azot i trzy atomy wodoru. Umieszczenie takiego katalizatora w samochodzie umożliwiałoby uwalnianie z wodoru bezpośrednio w silniku. Z rury wydechowej auta napędzanego takim silnikiem wydobywałby się tylko azot (główny składnik powietrza) oraz para wodna.
Tworzone są również auta z napędem hybrydowym, tzn. posiadające zarówno klasyczny silnik spalinowy, jak i wspomagający go silnik elektryczny zasilany ogniwami wodorowymi. Rozwiązanie to umożliwia w czasie jazdy korzystanie z zalet obu silników, co zapewnia dobre przyspieszenie oraz mniejsze zużycie paliwa i mniejszą emisję spalin.

Słoneczne stacje


Problemy z transportem wodoru może rozwiązać produkowanie wodoru bezpośrednio na stacjach paliwowych. Wystarczy bateria słoneczna, która dostarczy energii do elektrolizy wody oraz kompresji otrzymanego wodoru. Otrzymane paliwo można składować w zbiornikach pod wysokim ciśnieniem. Takie stacje wodorowe wykorzystujące energię słońca istnieją już w Niemczech. W centrum technologicznym Volkswagena zainstalowano panele słoneczne powierzchni 50 m2. Przy ich użyciu uzyskiwany jest prąd, który służy do napędzania elektrolizera, gdzie dejonizowana woda w wyniku reakcji elektrochemicznej rozkładana jest na wodór i tlen. Po oczyszczeniu wodór poddaje się sprężeniu w zbiorniku wysokociśnieniowym i jest gotowy do zatankowania.

Komentarze

Zostaw wiadomość

 Security code

Komentarze - Facebook

Ta strona używa cookies. Korzystając ze strony, wyrażasz zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki