3 najväčšie problémy vodíkových spaľovacích motorov podľa Engineering Explained

5

Všetko nasvedčuje tomu, že vodíkový pohon nie je cestou minimálne v rámci osobnej dopravy. Stále však existujú snahy o presadenie vodíka v rámci mobility. Pracuje sa pritom aj na inom riešení, ako sú palivové články, a to vodíkových spaľovacích motoroch. Táto cesta však môže byť ešte náročnejšia, čo môže naznačovať aj analýza problémov od Engineering Explained.

Web The Driven informoval ohľadom možných najväčších problémov motorov, ktoré namiesto bežných palív ako napr. benzín spaľujú vodík. A to na základe analýzy strojného inžiniera Jasona Fenskeho zo známeho Youtube kanála Engineering Explained.

Kvapalný (spaľovací motor) vs. stlačený plynný (palivové články) vodík

Pretým, ako Jason prejde k podľa neho najväčším problém vodíkových spaľovacích motorov, nepriamo spomína výhody tohto riešenia v porovnaní s „bežne“ používanými palivovými článkami (vo vozidlách), ktoré produkujú elektrickú energiu za pomoci vodíka prostredníctvom chemických reakcií. Tie totiž vyplývajú z porovnania kvapalného vodíka používaného v spaľovacích motoroch a stlačeného plynného vodíka používaného vo vozidlách s palivovými článkami.

Kvapalný vodík má vyššiu energetickú hustotu, čo podľa Jasona umožňuje uskladniť cca o 50 % viac energie v rámci rovnakého objemu. Kvapalný vodík sa dá navyše skladovať aj pri atmosférickom tlaku. Nie sú tak potrebné vysokotlakové nádrže ako v prípade áut s palivovými článkami.

A vozidlo vybavené vodíkovým spaľovacím motorom nemusí byť až tak odlišné od vozidla s palivovými článkami na vodík, keďže spaľovacia časť motora môže byť veľmi podobná konvenčným spaľovacím motorom.

3 problémy vodíkových spaľovacích motorov

Prejdime ale už k avizovaným najväčším problémom spaľovacích motorov na vodík, ktoré podľa Jasona Fenskeho demonštruje motor, ktorý vyvíja a používa Toyota v rámci prototypov pretekárskych áut, aby urýchlila vývoj tejto vodíkovej technológie.

1. Palivové čerpadlo

Jason upozornil, že v prototype závodného vozidla od Toyoty bolo potrebné vymeniť palivové čerpadlo 2-krát počas 24-hodinového závodu. To totiž veľmi rýchlo degraduje, nakoľko nie je možné používať olejové mazivá z dôvodu možnej kontaminácie vodíkového paliva. A problémom môžu byť aj tesnenia medzi jednotlivými komponentmi čerpadla, ak čerpadlo pracuje v prostredí s extrémne nízkou teplotou.

2. Vyparovanie/ zovretie vodíka

Kvapalný vodík sa rýchlo vyparuje. Napr. v prípade nepoužívaného vodíkového BMW radu 7 vyrábaného v rokoch 2005 až 2007 sa vyparila celá nádrž po 10 až 12 dňoch. Preto, aby sa kvapalný vodík nevyparoval alebo nezovrel (nedostal do bodu varu), je pritom potrebné zabezpečiť teplotu pod -253 °C, čo je samozrejme veľmi náročné.

3. Palivové nádrže

Aj keď má kvapalný vodík vyššiu energetickú hustotu ako stlačený plynný vodík, potrebné sú nemalé vodíkové nádrže. Závodný prototyp Toyota Corolla pritom dokáže prejsť na svoju 150-l nádrž len 65 km medzi jednotlivými zastávkami na dotankovanie. A podľa výpočtov Jason Fenskeho by napr. monopost Formuly 1 potreboval 700-l nádrž, aby dokázal prejsť cca rovnakú vzdialenosť ako na benzín.

Samozrejme, v prípade bežne používaného vozidla jazdiaceho bežnými rýchlosťami by bola efektivita tohto pohonu vyššia. Každopádne my dodávame, že už samotný konvenčne používaný pohon na vodíkové palivové články je v porovnaní s batériovým pohonom podstatne menej účinný.

A v prípade vodíkových spaľovacích motorov sa zatiaľ zdá sa ukazuje, že tie by mohli byť prinajlepšom podobne efektívne ako palivové články. Účinnosť motora je pritom dôležitá aj z hľadiska prevádzkových nákladov, keďže vodík je drahé palivo.

baterie vs vodik efektivita pohonu

Zdroj: T&E

SÚVISIACE ČLÁNKY:
Vodíkové spaľovacie motory podľa Hondy nedávajú zmysel. Toyota má iný názor
Toyota prehodnotila vodíkový pohon a priznala neúspech modelu Mirai
Majiteľ batériového aj vodíkového auta a zároveň autor vodíkovej stratégie porovnal oba pohony
ODBER NOVINIEK

Podporte článok zdieľaním cez:

O autorovi

Vyštudovaný Mediamatik na Žilinskej univerzite a šéfredaktor vášho jedinečného Tesla magazínu. Zaujímam sa o informácie z oblasti elektromobility, IKT, vedy, histórie a technologických inovácií. Okrem sýtenia svojích informačných a znalostných potrieb, športujem, spievam v rockovej kapele a rád chodím do prírody:-) Pripravujem pre Vás aj portál o dopravnom systéme HYPERLOOP. Kontaktovať ma môžete prostredníctvom redakčného emailu redakcia(zav.)teslamagazin.sk | Google+ |

5 komentárov

  1. Je zbytočné riešiť všetky tie technické problémy vodíkových pohonov, keď vodík nie je možné ťažiť ako ropu! A rovnako aj ostatné syntetické palivá, náročné na energiu pri ich výrobe! Reálna situácia vo vývoji batérií smeruje k tomu, že najlepšie sa využije raz vyrobená elektricka energia zložením práve do batérie.

    • P.S. Vodík a syntetické paIiva sú labutia pieseň! Dnes ešte stále ropa, a už aj elektrina, a zajtra hlavne elektrina, a ako ju rozumne vyrobiť!

  2. Kudos panovi Baksovi za popularizaciu kanalu Engineering Explained. Odpurucam, je to objektivne , k veci a miestami vtipne. Ten graf je super, prvy krat ho vidim tu 🙂

    Rovnakeho charakteru je aj kanal Engineering with Rosie.
    Alebo eko zamerane: Just have a Think; Everything electric show; Fully charged show.

    Ked mate dalsie, sem s nimi!

  3. v tom grafe mi chyba vplyv teploty.
    natankujme/nabime doplna spalovak a teslu a nachajme ich tyzden stat odparkovane v -10C a porovnajme efektivitu.
    A to iste v 40+C.
    Myslim ze by sa ten naskok EV v efektivite razantne znizil.

Pridajte komentár