Làm thế nào để làm việc xe hydro?

Ô tô chạy bằng hydro hay còn gọi là xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro (FCV), hoạt động khác với các phương tiện chạy bằng xăng thông thường. Dưới đây là tổng quan về cách hoạt động của ô tô chạy bằng hydro:

1. Lưu trữ hydro :Hydro được lưu trữ trong bình áp suất cao trên xe. Hydro thường được nén đến khoảng 700-1000 bar (10.000-15.000 psi).

2. Phản ứng tế bào nhiên liệu :Trái tim của một chiếc ô tô chạy bằng hydro là pin nhiên liệu. Bên trong pin nhiên liệu, khí hydro (H2) phản ứng với oxy (O2) từ không khí để tạo ra điện, nước và nhiệt. Phản ứng hóa học xảy ra trong pin nhiên liệu là:

2H2 + O2 → 2H2O + Nhiệt + Điện

3. Màng trao đổi proton (PEM) :Trong pin nhiên liệu, có Màng trao đổi Proton (PEM) ngăn cách các phân tử hydro và oxy. PEM cho phép các ion hydro (proton) tích điện dương đi qua trong khi chặn các electron.

4. Sản xuất điện :Khi các ion hydro đi qua PEM, chúng kết hợp với các phân tử oxy và electron ở phía bên kia của màng. Phản ứng này tạo ra dòng điện cung cấp năng lượng cho động cơ điện của xe.

5. Động cơ điện :Điện do pin nhiên liệu tạo ra sẽ cung cấp năng lượng cho động cơ điện dẫn động các bánh xe. Tương tự như ô tô điện, động cơ điện cung cấp mô-men xoắn và tốc độ cần thiết để đẩy ô tô.

6. Nước là sản phẩm phụ :Khí thải duy nhất từ ​​xe chạy pin nhiên liệu hydro là hơi nước. Phản ứng hóa học trong pin nhiên liệu tạo ra nước tinh khiết dưới dạng sản phẩm phụ, được thải ra qua hệ thống xả.

7. Tiếp nhiên liệu hydro :Ô tô hydro có thể được tiếp nhiên liệu tại các trạm tiếp nhiên liệu hydro. Tiếp nhiên liệu hydro tương tự như tiếp nhiên liệu cho ô tô chạy bằng xăng, nhưng nó đòi hỏi thiết bị chuyên dụng và nhân viên được đào tạo.

Ưu điểm của ô tô chạy bằng hydro :

- Không phát thải :Xe sử dụng pin nhiên liệu hydro chỉ thải ra hơi nước, khiến chúng thân thiện với môi trường và góp phần làm sạch không khí.

- Hiệu quả cao :Pin nhiên liệu hydro rất hiệu quả trong việc chuyển đổi hydro thành điện năng, mang lại phạm vi lái xe lớn hơn so với các phương tiện chạy bằng xăng.

- Tiếp nhiên liệu nhanh chóng :Việc tiếp nhiên liệu hydro có thể tương đối nhanh chóng, tương tự như việc tiếp nhiên liệu cho một chiếc ô tô chạy bằng xăng.

Thách thức của ô tô chạy bằng hydro :

- Sản xuất hydro và cơ sở hạ tầng :Hiện nay, cơ sở hạ tầng sản xuất và phân phối hydro còn hạn chế khiến các trạm tiếp nhiên liệu hydro trở nên khan hiếm.

- Chi phí sản xuất cao :Các phương tiện sử dụng pin nhiên liệu hydro và cơ sở hạ tầng cần thiết cho việc sản xuất và phân phối hydro vẫn còn đắt đỏ.

- Lưu trữ hydro :Việc lưu trữ hydro ở dạng nén cần có bình áp suất cao, có thể cồng kềnh và tăng thêm trọng lượng cho xe.

Nhìn chung, ô tô chạy bằng hydro cung cấp một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn cho các phương tiện chạy bằng xăng thông thường về tính bền vững và hiệu quả. Tuy nhiên, những thách thức liên quan đến sản xuất hydro, cơ sở hạ tầng và chi phí cần được giải quyết để áp dụng rộng rãi các phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu hydro.