Elektros Ir Kuro Elementų Transporto Priemonės: Paaiškinta „Ekologiška“ Automatinė Technika

{h1}

Mes lyginame su akumuliatoriais varomų elektrinių transporto priemonių (pvz., „tesla model s“) ir vandenilinių transporto priemonių (pvz., „toyota“ mirai) technologijas.

Akumuliatoriais varomi elektriniai automobiliai ir vandenilinių degalų elementų transporto priemonės pastebėjo pažangą plėtojant, ir viena ar abi šios technologijos gali parodyti ekologiškų automobilių ateitį.

Abi technologijos siūlo švaresnę alternatyvą vidaus degimo varikliams, ir abi naudoja elektros variklius, varomus elektrocheminiais prietaisais. Tačiau kuo jie skiriasi? Pirma, elektrinės transporto priemonės sunaudoja akumuliatoriuje sukauptą energiją, o kuro elementų transporto priemonės kaupia kurą, kuris reaguoja gamindamas energiją.

Ekspertai teigia, kad šios dvi technologijos susiduria su unikaliais iššūkiais, kad jos būtų plačiai pritaikytos. [„Hyperloop“, „Jetpacks“ ir daugiau: 9 futuristinio tranzito idėjos]

„Jie nebūtinai yra konkuruojančios technologijos - jie yra panašūs ir vienas kitą papildantys“, - teigė Lawrence'as Drzalis, chemijos inžinierius ir medžiagų mokslininkas Mičigano valstijos universitete Rytų Lansinge.

Elektrinės transporto priemonės

Kai įprastos transporto priemonės dega degalais vidaus degimo variklyje, elektrinėmis transporto priemonėmis, naudojančiomis akumuliatorius, nėra variklio. Vietoj to, jie naudoja akumuliatoriuose sukauptą energiją, kad galėtų maitinti vieną ar kelis elektros variklius.

Elektrinių automobilių populiarumas pastaraisiais metais labai išaugo, tačiau elektrinės transporto priemonės buvo gaminamos jau 1800-ųjų pabaigoje, teigia Mičigano universiteto mechanikos inžinierius Huei Pengas, dirbantis švarių transporto priemonių, įskaitant elektrines, projektavimo ir valdymo srityje. automobiliai. Transporto priemonės išliko populiarios iki XX amžiaus pradžios, kai jos turėjo konkuruoti su masinės gamybos vidaus degimo varikliais varomomis transporto priemonėmis.

„Po poros dešimtmečių konkurencijos laimėjo vidaus degimo variklis, daugiausia dėl ribotų baterijų“, - „Pen Science“ pasakojo „WordsSideKick.com“.

Susidomėjimas elektrinėmis transporto priemonėmis grįžo aštuntojo ir devintojo dešimtmečių naftos energijos krizės metu, tačiau automobiliai niekada nepasiekė masinės gamybos. Vis dėlto elektrinės transporto priemonės nuo 2008 m. Grįžo pristatydamos visiškai elektrinius automobilius, tokius kaip „Tesla Motors Roadster“ (ir vėliau „Model S“) bei „Nissan Leaf“.

Daugybė šių dienų elektrinių transporto priemonių naudoja įkraunamas ličio jonų baterijas - tas pats, kas daugumoje nešiojamųjų kompiuterių. Tai keičia pigesnes švino-rūgšties baterijas, naudojamas daugelyje senesnių modelių elektrinių transporto priemonių. [5 būdai, kaip jūsų technika taps ekologiška 2015 m.]

Kuro elementų transporto priemonės

Kuro elementų transporto priemonės taip pat varomos elektriniu varikliu, tačiau vietoj to, kad būtų maitinamos iš akumuliatoriaus, jos sukuria elektrą automobilio kuro elemente, paprastai naudodamos deguonį iš oro ir kaupiamą vandenilį.

„Baterijos ir kuro elementai yra gana panašūs“, - sakė Shawnas Litsteris, Pitsburgo Carnegie Mellon universiteto mechanikos inžinierius, dirbantis kuriant kuro elementus. Skirtumas yra tas, kad „naudodami kuro elementą, jūs galite atsieti energijos virsmą nuo energijos kaupimo“, - sakė jis.

Kuro elementai naudoja katalizatorių, kad sujungtų du reagentus, kurie sukuria elektronų (dar žinomų kaip elektra) srautą. Degalų elementams palaikyti gali būti naudojamas įvairus kuras, tačiau dažniausiai tai yra vandenilis, gaunamas iš gamtinių dujų. Kai deguonis ir vandenilis reaguoja, jie gamina tik vandenį ir šilumą, todėl jie tampa „nulinės emisijos“ transporto priemonėmis (pvz., Akumuliatoriais varomos elektrinės transporto priemonės).

„Tikriausiai seniausias [komercinis] kuro elementų panaudojimas yra kosmoso programoje“, - sakė D. Drzalis, dirbantis su medžiagomis, kad transporto priemonės būtų lengvesnės ir degalus taupančios. Nors NASA galėjo sau leisti mokėti praktiškai bet kokią kainą už jas, už vartotojams skirtas transporto priemones, „jums reikia degalų elementų, kurie būtų ne tik veiksmingi, bet ir ekonomiški“, - „WordsSideKick.com“ pasakojo Drzalis.

Šiandien rinkoje yra dvi degalų elementų transporto priemonės: „Hyundai Tucson“ („ix35 FCEV“) ir „Toyota Mirai“. JAV energetikos departamento duomenimis, šiuo metu Kalifornijoje yra dešimt viešų vandenilio degalinių, viena Konektikute ir viena Pietų Karolinoje. Kalifornijoje dar kuriama keliolika dešimčių, sakė Litsteris.

Elektrinis ar kuro elementas?

Elektrinės transporto priemonės yra daug žadanti alternatyva vidaus degimo transporto priemonėms, nes jos tiesiogiai nedega iškastinio kuro. Jie taip pat gali sukurti momentinį sukimo momentą ir sklandesnį pagreitį nei įprasti automobiliai.

Tačiau elektrinės transporto priemonės nebūtinai yra ekologiškesnės nei įprastos degimo transporto priemonės. Pavyzdžiui, jei elektra varoma transporto priemonė įkraunama elektra iš anglies elektrinės, ji gali būti nešvaresnė nei net blogiausia vidaus degimo transporto priemonė, sakė Pengas. Tos pačios priežastys galioja ir kuro elementams - jos yra tik tokios švarios, kokias naudoja vandenilio šaltinis.

Elektromobilius taip pat riboja diapazonas, kuriuo jie gali važiuoti su vienu akumuliatoriaus įkrovimu. Jei važinėjate nedideliais atstumais, tai nėra problema, tačiau ilgesnėms kelionėms reikia ilgo įkrovimo laikotarpio. Baterijų keitimas - kai išeikvota baterija keičiama į visiškai įkrautą - yra vienas iš galimų sprendimų, ir „Tesla Motors“ pradėjo naudoti šią parinktį.

Baterijų technologija smarkiai patobulėjo, tačiau „akumuliatoriai vis dar yra per sunkūs ir brangūs bei neturi pakankamai energijos, o tai reiškia mažesnį diapazoną“, - teigė Pengas. Tačiau jis pridūrė, kad baterijų kaina per pastaruosius 10 metų smarkiai krito.

Kuro elementais varomoms transporto priemonėms netaikomi tokie patys atstumo apribojimai kaip akumuliatoriais varomoms transporto priemonėms, nes jos gali tiesiog laikyti daugiau (vandenilio) kuro. Svarbiausi šių dienų vandenilinių degalų elementų transporto priemonių trūkumai yra nepakankama vandenilio degalų papildymo infrastruktūra ir katalizatorių kaina.

Platina yra vienas iš dažniausiai naudojamų kuro elementų katalizatorių, tačiau jis yra labai brangus, sakė Litsteris. Jis su kolegomis siekia, kaip platiną padaryti efektyvesnę, o kiti tyrėjai kuria katalizatorius, pagamintus iš pigesnių medžiagų.

Nors su akumuliatoriais varomos elektrinės transporto priemonės gali būti priekyje kuro elementų transporto priemonėse, abi technologijos sparčiai tobulėja. Bus įdomu pamatyti, kur jie yra penkeri metai nuo dabar, - teigė Litsteris.

Sekite Tanya Lewis „Twitter“. Sekite mus @gyvenimų mokslas, Facebook & „Google+“. Originalus straipsnis apie gyvą mokslą.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Šis Ypač Stiprus Magnetas Pažodžiui Pravėrė Duris Tokijo Laboratorijoje
Šis Ypač Stiprus Magnetas Pažodžiui Pravėrė Duris Tokijo Laboratorijoje

Apsaugokite Pažeidžiamus Gėlo Vandens Telkinius
Apsaugokite Pažeidžiamus Gėlo Vandens Telkinius

Mokslas Naujienos


Nauja Technika Atveria Smegenų Tyrimų Langą
Nauja Technika Atveria Smegenų Tyrimų Langą

Newfoundas Shrew'As Gyvena Viename Nuotoliniame Kalne (Kaip Gi Jis Ten Pateko?)
Newfoundas Shrew'As Gyvena Viename Nuotoliniame Kalne (Kaip Gi Jis Ten Pateko?)

Kaip Bebūtų Keista, Pingvinai Vis Grįžta Į Išsiveržusį Ugnikalnį
Kaip Bebūtų Keista, Pingvinai Vis Grįžta Į Išsiveržusį Ugnikalnį

„Heartlandgate“: Klimato Įsitikinimai Neapsiriboja Nutekėjusiais Dokumentais
„Heartlandgate“: Klimato Įsitikinimai Neapsiriboja Nutekėjusiais Dokumentais

Pee Nustatyti Kultūriniai Skirtumai
Pee Nustatyti Kultūriniai Skirtumai


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com