Hyundai H350 Fuel Cell

Vodik umjesto dizela

Hyundai H350 fuel cell concept uz pomoć gorivih ćelija kombinira prednosti električnog pogona s velikim dosegom kojeg osiguravaju spremnici s vodikom.

Iako sve vrste alternativnih pogona imaju zajedničku jednu stvar: tehnologija koju koriste značajno je skuplja od one koju koriste konvencionalni načini pogona (benzin i dizel motori), što i vozila koja ju koriste čini bitno skupljima unatoč prednostima koje donose takve vrste pogona.

Također, alternativni pogoni podložni su modi odnosno trendovima, pa je tako u određenom razdoblju jako popularan npr. biodizel, da bi ga potisnuli električni pogoni, hibridi i slično. Gorive ćelije, ćelije goriva i slični prijevodi odnose se na ono što se u engleskom naziva fuel cell, a ta tehnologija ciklički dobiva na važnosti svakih nekoliko godina. Sama tehnologija nije nove jer se prvi pokusi s dobivanjem struje spajanjem vodika i kisika datiraju od 1839. godine kada je to napravio fizičar i kemičar William Grove.

H350 Fuel Cell 03Hyundai H350 fuel cell ima jednake mogućnosti prijevoza kao i klasične izvedbe, odnosno 10,5 ili 12,9 m3 u teretnoj te 14 putnika u putničkoj izvedbi

Naravno, trebalo je proći dosta vremena da se tehnologija usavrši pa je 100 godina kasnije, odnosno 50-ih godina prošlog stoljeća, GM primijenio gorive ćelije za pogona vozila. Kasnije se pojavilo dosta koncepata kako putničkih tako i gospodarskih vozila koja su za pogon koristila gorive ćelije. S ovom se tehnologijom dosta eksperimentiralo kod autobusa, ali i različitih dostavnih izvedbi.

Vodik+kisik=struja

Goriva ćelija  kemijskom reakcijom vodika (iz spremnika) i kisika (iz zraka) proizvodi električnu energiju pri čemu su jedini nusprodukti toplina i vodena para. Nema izgaranja i nema oslobađanja CO2. Električna struja se kasnije koristi za pokretanje elektromotora koji vrti kotače.

Teoretski se radi sjajnom rješenju budući da se u spremnicima može uskladištiti količina vodika dostatna za nekoliko stotina kilometara, a punjenje je jako brzo i traje jednako kao i punjenje dizela odnosno benzina. Ovaj način pogona ne proizvodi nikakvo onečišćenje jer je "ispuh" čista voda, a k tome je i gotovo bešuman pa nema ni buke.

Kako uvijek postoji onaj "ali" tako je i ovdje. Problem je u proizvodnji vodika kojeg možemo dobiti elektrolizom vode za što je potrebno dosta struje pa ukupna energetska bilanca nije osobito povoljna. Drugi način je kemijskom obradom nekog ugljikovodika (najčešće prirodnog plina ili naftnih derivata) za što onda opet trebamo fosilno gorivo i dodatnu energiju, a postoje i nusprodukti tog postupka poput CO2.

H350 Fuel Cell concept

Hyundai je kod ovog koncepta iskoristio postojeći model H350 u kojeg je ugradio pogon gorivim ćelijama. Vodik se skladištu i tri tanka ukupnog kapaciteta 175 litara pod tlakom od 700 bara, a spremnici se nalaze ispod vozila. Sklop gorivih ćelija nalazi se u prednjem dijelu (tamo gdje je inače motor) i uz pomoć vodika iz spremnika te kisika iz zraka proizvode električnu energiju koja ide u bateriju pa onda i od elektromotora.

H350 Fuel Cell 04Instrumentna ploča umjesto klasičnog pokazivača broja okretaja motora pokazuje režim u kojem radi (kada troši, odnosno kada regenerira struju). Gorive ćelije se nalaze u "motornom" prostoru, a spremnici vodika ispod vozila

Litij-polimer baterija relativno malog kapaciteta (0,95 kWh) samo je međuspremnik gdje se skladišti struja u slučaju da je se proizvodi više nego se troši te kod regenerativnog kočenja, a njezin kapacitet dobro dođe i kod maksimalnog opterećenja kad motor vuče maksimalne količine struje.

Budući da gorive ćelije generiraju istosmjernu struju ona se prije motora u inverteru pretvara u izmjeničnu te potom ide u motor koji ima snagu od 100 kW i nalazi se na stražnjoj (pogonskoj) osovini.

Doseg do 422 km

Sa 7,05 kg vodika (vodik je 14 puta lakši od zraka pa u 175 litara pod tlakom od 700 bara ima toliko kg) H350 Fuel Cell koncept može prevaliti 422 km, a punjenje se izvodi isto kao i kod klasičnih goriva (naravno to su posebne pumpe za vodik) i traje manje od četiri minute.

Obzirom da je cijela instalacija ispod vozila teretni prostor ostaje istih 10,5 m3 (u kraćoj izvedbi) odnosno 12,9 m3 (u duljoj izvedbi) ili ako se radi o putničkoj izvedbi onda govorimo o 14 putnika.

Unatoč spomenutim problemima s opskrbom vodikom ovakva izvedba nudi sve prednosti električnog pogona koji je tih i bez zagađenja uz puno veći doseg u usporedbi s električnim vozila koje se pogone samo s baterijama.

Ovakva vozila mogu pristupiti gradskim središtima, ne plaćaju naknade za ulaz u grad koje postoje u većim EU centrima što je vrlo korisno bez obzira radi li se o teretnoj ili putničkoj izvedbi.

Goriva ćelija

H350 Fuel Cell 05

Elektrokemijska reakcija koja se događa u svakoj ćeliji kombinira vodik i kisik čijim se spajanjem stvara električna energija uz oslobađanje topline i vodene pare. Iako ova dva plina burno reagiraju eksplozija se neće dogoditi jer plinove dijeli polupropusna membrana osiguravajući kontroliranu reakciju.

Najprije se svaka molekula vodika dijeli na pozitivno nabijene protone i negativne elektrone pri čemu protoni polaze kroz membranu do katode dok negativni elektroni ostaju na anodi. Rezultat je razlika napona na različitim stranama membrane čijim se spajanjem dobiva strujni krug. Spajanjem više ćelija u tzv. "stock" dobiva se veća količina energije dostatna za npr. pogon vozila.

Posljednja izmjena Srijeda, 15.02.2017. 15:34
Molim prijavite se ako želite komentarati

Newsletter

Pretplatite se na naš newsletter kako bi uvijek bili pravovremeno obaviješteni o svim važnim zbivanjima na portalu. Primajte obavijesti o novo objavljenim testovima, tekstovima iz tehničke rubrike i najvažnijim vijestima iz svijeta teretnih vozila.
Please wait

KamionBus bez podloge