Elektrik Vs Yakıt Pili Taşıtları: 'Yeşil' Oto Teknoloji Açıkladı

{h1}

Teknolojiyi, akülü elektrikli araçların (tesla model s gibi) ve hidrojen araçlarının (toyota'nın mirai'si gibi) karşılaştırmasını yapıyoruz.

Batarya ile çalışan elektrikli otomobiller ve hidrojen yakıt hücresi araçlarının her ikisi de gelişmelerinde gelişme gösterdi ve bu teknolojilerin biri veya her ikisi de "yeşil" otomobillerin geleceğini temsil edebilir.

Her iki teknoloji de içten yanmalı motorlara daha temiz bir alternatif sunuyor ve her ikisi de elektrokimyasal cihazlarla çalışan elektrikli motorları kullanıyor. Ama aralarındaki fark nedir? Birincisi, elektrikli araçlar bir bataryada depolanan enerjiyi kullanır, buna karşın yakıt hücresi araçları enerji üretmek için tepki gösteren yakıt depolar.

İki teknoloji, yaygın bir şekilde benimsenme konusunda benzersiz zorluklarla karşı karşıya, ancak her ikisi de umut verici, uzmanlar söylüyor. [Hyperloop, Jetpacks ve Daha Fazlası: 9 Fütüristik Geçiş Fikirleri]

East Lansing'deki Michigan State Üniversitesi'nde kimya mühendisliği ve malzeme bilimci olan Lawrence Drzal, "Onlar birbiriyle rekabet eden teknolojiler değil - benzer ve tamamlayıcılar" diyor.

Elektrikli araçlar

Konvansiyonel araçlar bir içten yanmalı motorda yakıt yakarken, akülü elektrikli araçların bir motoru yoktur. Bunun yerine, bir veya daha fazla elektrik motoruna güç sağlamak için pillerde depolanan enerjiyi kullanırlar.

Elektrikli arabalar, son yıllarda popülerlik artışına maruz kaldılar, ancak elektrikli araçlar da dahil olmak üzere temiz araçların tasarımı ve kontrolü üzerinde çalışan Michigan Üniversitesi'ndeki bir makine mühendisi olan Huei Peng'e göre, 1800'lerin sonlarında elektrikli araçlar yapıldı. arabalar. Araçlar, kitlesel üretilen içten yanmalı motorlu araçlarla rekabet etmek zorunda kaldıklarında, 20. yüzyılın başlarına kadar popülerdi.

Peng, "Birkaç yıl süren yarışmadan sonra, içten yanmalı motor, temel olarak bataryaların sınırlamaları nedeniyle kazandı." Dedi.

Elektrikli araçlara olan ilgi, 1970'lerin ve 1980'lerin petrol enerji krizi sırasında geri döndü, ancak otomobiller hiçbir zaman seri üretime ulaşmadı. Yine de, elektrikli araçlar 2008'den bu yana Tesla Motors Roadster (ve daha sonra Model S) ve Nissan Leaf gibi elektrikli araçların piyasaya sürülmesiyle geri dönüş yapmaktadır.

Günümüzün elektrikli araçlarının çoğu, şarj edilebilir lityum-iyon pillerle çalışır - aynı tür çoğu dizüstü bilgisayarda bulunur. Bunlar, eski elektrikli araç modellerinde kullanılan daha ucuz kurşun-asit akülerin yerini almaktadır. [2015'te Tech'iniz Yeşil Gidecek]

Yakıt hücresi araçları

Yakıt hücresi araçları da bir elektrik motoruyla çalışmaktadır, ancak bir batarya ile çalıştırılmak yerine, genellikle havadaki oksijen ve depolanmış hidrojen kullanılarak, yerleşik bir yakıt hücresinde elektrik oluştururlar.

Pittsburgh'daki Carnegie Mellon Üniversitesi'nde mekanik bir mühendis olan ve yakıt hücresi tasarımı üzerine çalışan Shawn Litster, “Aküler ve yakıt hücreleri oldukça benzer” dedi. Fark, "bir yakıt hücresi ile, enerji depolamasından enerji dönüşümünü ayırabiliyorsunuz" dedi.

Yakıt hücreleri, bir elektron akışı (elektrik) üreten iki reaktanı birleştirmek için bir katalizör kullanır. Yakıt hücrelerini desteklemek için çeşitli yakıtlar kullanılabilir, ancak en yaygın olanı doğal gazdan üretilen hidrojendir. Oksijen ve hidrojen reaksiyona girdiğinde, sadece “sıfır emisyonlu” araçlar (akülü elektrikli araçlar gibi) yaparak sadece su ve ısı üretirler.

"Muhtemelen yakıt hücrelerinin en eski [ticari] kullanımı uzay programındadır," diyen Drzal, araçların daha hafif ve daha yakıt verimli hale getirilmesi için malzemeler üzerinde çalışıyor. NASA, tüketici araçları için hemen hemen her bedeli ödemeyi göze alabilirken, “Sadece verimli değil aynı zamanda düşük maliyetli yakıt hücrelerine ihtiyacınız var” dedi.

Bugün, iki yakıt hücresi aracı piyasada mevcut: Hyundai Tucson (ix35 FCEV) ve Toyota Mirai. Şu anda ABD Enerji Bakanlığı'na göre Kaliforniya'da biri Connecticut'ta ve biri Güney Carolina'da on adet halka açık hidrojen yakıt istasyonu bulunuyor. Litster, Kaliforniya'da birkaç düzine daha geliştirme aşamasında olduğunu söyledi.

Elektrik vs yakıt hücresi?

Elektrikli araçlar, içten yanmalı araçlara, fosil yakıtları doğrudan yakmadıkları için ümit vaat eden bir alternatif sunmaktadır. Aynı zamanda, geleneksel arabalara kıyasla anlık tork ve daha yumuşak bir hızlanma üretebilirler.

Ancak elektrikli araçlar, geleneksel yanmalı araçlardan daha fazla çevre dostu değildir. Elektrikli aracı şarj etmek için kullanılan elektrik bir kömür santralinden geliyorsa, örneğin, en kötü içten yanmalı araçtan bile daha kirli olabilir, dedi. Aynı akıl yürütme yakıt hücreleri için de geçerlidir - sadece kullandıkları hidrojenin kaynağı kadar temizdirler.

Elektrikli araçlar, aynı zamanda, tek bir akü şarjı ile seyahat edebilecekleri sınırlarla sınırlıdır. Kısa mesafeli ulaşım için bu bir sorun değildir, ancak daha uzun yolculuklar uzun süre şarj edilmeyi gerektirir. Tamamen şarj edilmiş bir pil için bir pilin değiştirildiği bir pil değişimi - olası bir çözümdür ve Tesla Motorları bu seçeneği kullanmaya başladı.

Pil teknolojisi dramatik bir şekilde artmıştır, ancak "piller hala çok ağır ve pahalıdır, ve yeterince enerjiye sahip değildir, bu da daha kısa bir aralık anlamına gelir," dedi. Ancak geçtiğimiz 10 yıl içinde batarya fiyatlarının önemli ölçüde düştüğünü belirtti.

Yakıt hücresi araçları, akülü araçlarla aynı sınırlamalara sahip değildir, çünkü daha fazla (hidrojen) yakıt depolayabilirler.Litster, bugünün hidrojen yakıt hücresi araçlarının ana dezavantajlarının, hidrojen yakıt ikmali için yeterli altyapı eksikliği ve katalizörlerin maliyeti olduğunu söyledi.

Litster, yakıt pillerinin en çok kullanılan katalizörlerinden biri olduğunu, ancak çok pahalı olduğunu söyledi. Diğer araştırmacılar düşük maliyetli malzemelerden yapılmış katalizörler geliştirirken, o ve meslektaşları platinin nasıl daha verimli hale getirileceği üzerine çalışıyorlar.

Akülü elektrikli araçların yakıt hücresi taşıtları üzerinde bir başlangıcı olsa da, her iki teknoloji de hızla ilerlemektedir. Litster, beş yıl sonra nerede olduklarını görmek ilginç olacak.

Tanya Lewis'i takip edin heyecan. Bizi takip et @wordssidekick, Facebook & Google+. Canlı Bilim ile ilgili orijinal makale.


Video Takviyesi: Yeşil enerjide devrim - hi-tech.




TR.WordsSideKick.com
Her Hakkı Saklıdır!
Herhangi Bir Malzemenin Çoğaltılabilir Sadece Siteye Aktif Linki Prostanovkoy TR.WordsSideKick.com

© 2005–2019 TR.WordsSideKick.com