وسایل هیدروﮊنی
وسایل هیدروﮊنی
وسایل هیدروﮊنی
تهیه کننده : امین هادیان
منبع : راسخون
منبع : راسخون
وسیله ی نقلیه ی هیدروژنی وسیله ایست که از هیدروژن به عنوان سوخت برای حرکت کردن استفاده می کند. این نوع وسایل ممکن است به عنوان یک وسیله حمل و نقل شخصی شناخته شود از قبیل اتومبیل ٬ یا دیگر وسایل نقلیه که از هیدروژن به روش مشابه استفاده می کنند مانند هواپیما. موتور هر وسیله انرژی شیمیایی را به انرژی مکانیکی (گشتاور) به یکی از دو روش : سوختن(احتراق) یا تبدیل الکترو شیمیایی از طریق پیل سوختی تبدیل می کند.
در موتورهای احتراق داخلی هیدروژن ٬ هیدروژن در موتورها اساساَ به صورت روش سنتی موتورهای احتراق داخلی می سوزد.
در تبدیل پیل سوختی ٬ هیدروژن با اکسیژن واکنش می دهد و تولید آب و الکتریسته می کند و سپس از قدرتش در موتورهای کشش الکتریکی (قوه الکتریکی ) استفاده می شود.
سرعت های زمینی متداول ثبت شده از وسایل هیدروژنی 286.74مایل/ ساعت (461.038 کیلومتر/ ساعت) است ٬
باکی بالت2 (Buckeye Bullet 2) در دانشگاه اوهایو به سرعت 280 مایل/ ساعت (450 کیلومتر/ ساعت) در آگوست 2008 دست یافت. برای تولید متداول وسایل هیدروژنی ٬ سرعت متداول ثبت شده از این وسایل 207 مایل/ ساعت (333.38 کیلومتر/ ساعت) است که به مدل (Ford Fusion Hydrogen 999 Fuel Cell Race Car ) در آگوست 2007 اختصاص دارد .این وسیله به همراه خود یک تانک اکسیژن فشرده دارد که فشار را افزایش می دهد . شرکت هوندا همچنین تفکری به نام FC Sport ایجاد کرده که ممکن است بتواند بر رکورد های سابق محصولات غلبه کند.
بیشتر خودرو های هیدروژنی اغلب فقط قادر به نمایش مدل ها یا ساخت کرایه ای در مقادیر محدود هستند و هنوز برای استفاده عمومی استفاده نمی شود. تعداد وسایل هیدروژنی عمومی در آپریل 2007 در ایالات متحده 200عدد ثبت شده که اغلب در کالیفور نیا بوده است .سرمایه گذاری در این بخش اغلب از طرف بخش خصوصی و نیم دولتی می باشد .در می 2008 Wired News گزارش داد :(کارشناسان میگویند این چهل سال یا بیشتر که در برابر هیدروژن است می تواند خود را در مقابل سوخت بنزینی و گرمای جهان ثابت کند و ما نمی توانیم مدت زیادی صبر کنیم .در ضمن سلول های سوختی معطوف به سمت ابتکاراتی هست که سریعتر چاره ساز می شود ) . در می 2009 دولت آمریکا ((قطع بودجه )) را برای توسعه چرخه سوخت هیدروژنی اعلام کرد.
Daimler شروع به ساخت وسایل FC در 2009 کرد و به کمتر از 100000 وسیله در 2012 – 2013خواهد رسید.
Hyundai قصد دارد500 وسیله درسال2010 تولید کند و انتظار می رود تا سال 2012 به تولید انبوه وسایل FC برسد.
انجمن پیل سوختی یک انجمن جهانی است که با همکاری تمام اعضا سلول های سوختی اتوبوس را آزمایش می کنند .ابتدا هیدروژن به صورت تانک روی سقف اتوبوس سوار می شد.اگر چه اینک مدل هایی از تانک داخل اتوبوس قرار دارد٬ بعضی از مدل های دو طبقه اتوبوس نیز وجود دارد که تانک بین دو طبقه قرار دارد.
دیگر تولید کننده ها از قبیل vectrix روی انواع روروک های هیدروژنی کار می کنند.و در آخر روروک هایی با پیل های هیدروژنی سوختی – الکتریکی hybrid در حال ساخت هستند مانند Fhybrid .
piaggio-mp3-hybrid-scooter-1
در اروپا ٬ موتورهای انفعالی(REACTION ENGINES A-2) برای استفاده در ترمودینامیک هیدروژن مایع پیشنهاد شده تا به سرعت بالا در پروازهای طولانی با سوختن هیدروژن مایع درprecooled jet engine( موتورهای جت خنک کن) دست پیدا کنند.
precooled jet engine
اصلی ترین اشکال هیدروژن در این دستور العمل چگالی کم و ماهیت برودتی پایین (نیاز به عایق کاری)است. این امر باعث می شود که تانک های هیدروژن نسبتاَ سنگین باشد که به شدت غیر متعادل است و در غیر این صورت برای این کار بسیار سودمند می باشد.
اصلی ترین مزیت هیدروژن این است که اگر چه DELTA-V که در این مرحله به کار گرفته می شود کمی چگالی متفاوت نسبت به گاز خروجی دارد شعله ور شدن هیدروژن در این مرحله نسبتاَ کم است .این امر باعث کاهش مرحله ی احتراق می شود.
موتورهای احتراق داخلی هیدروژنی ماشین ها نسبت به سلول های سوختی هیدروژنی آنها متفاوت هستند. موتورهای احتراق داخلی هیدروژنی ماشین تقریباَ نسخه ی اصلاح شده ی موتورهای احتراق داخلی بنزینی هستند . این موتور ها ی هیدروژنی مانند موتورهای احتراق داخلی بنزینی سوخت را می سوزاند.
Francois Isaac de Rivaz در سال 1807 اولین موتور احتراق داخلی هیدروژنی را طراحی کرد.
Paul Dieges در سال 1970 موتور احتراق داخلی اصلاح شده خود را که می توانست همراه بنزین ازهیدروژن نیز به عنوان سوخت استفاده کند.
مزدا تولیدWankel engines را که از هیدروژن به عنوان سوخت استفاده می کرد توسعه داد . مزیت استفاده از ICE (موتور احتراق داخلی ) مانند Wankel و موتورهای پیستونی ٬ قیمت فوق العاده پایین لوازم آن است.وجود تکنولوژی ICE همچنان می تواند ادامه پیدا کند تا مشکلات مربوط به جاهایی که سلول های سوختی هنوز نمی توانند استفاده شوند حل شود٬ مانند کاربرد در هوای سرد.
جر ثقیل HICE اساساَ نشان داده که در تبدیل موتورهای دیزل داخلی از پاشش (تزریق) مستقیم استفاده می شود.
قیمت سلول های سوختی اغلب بر اساس USD/kW محاسبه می شود و داده ها در مورد قیمت کم است.
سیستم Ballard Power تنها داده هایی در این مورد منتشر کرده است.قیمت پایه این سیستم در سال 2005 میلادی 73دلار به ازای هر USD/kW(تخمین پایه برای حجم تولید بالا)٬ که آنها گفته اند پیگیر هستند تا قیمت را تا سال 2010 میلادی به 30دلار به ازای هر USD/kWبرسانند.دسترسی به این خواسته متناسب است با موتورهای احتراق داخلی برای استفاده وسیله نقلیه ٬ به ازای هر 100کیلو وات تولید قدرت پیل سوختی 3000دلار تصویب شد.100کیلو وات تقریباَ 134 اسب بخار است.
شبیه اوایل خودروهای بنزینی منازعه بین بازده و قابلیت اطمینان است قبل از اینکه در خور کاربرد جهانی باشد٬ همچنان که مجبورند مشکلات سلول های سوختی راحل و ضریب اطمینان را بالا ببرند.از ابتدا موتورهای بنزینی دارای مشخصه ی اتلاف گرمای بیش از حد بوده است و هنوز هم ادامه دارد ٬در حالیکه پیل های سوختی گرمای کمی منتشر می کنند ٬ چرخه ی خود را قبل از شروع به آرامی گرم می کند.
اگر چه پیل های سوختی هیدروژن ٬ گاز CO2تولید نمی کند٬ محصولات هیدروژن برای خودرو معمولاَ ایجاد بیشتر انتشار گازهای گلخانه ای نسبت به ماشین های بنزینی است . تا موقعی که روش هایی برای تولید هیدروژن ایجاد شود تا از سوخت های فسیلی استفاده نشود باید بیشتر تحمل کنیم٬ اخیراَ انرژی های تجدید شدنی فقط درصد کمی از انرژی تولید شده را تشکیل می دهند٬ و نیرو هایی که توسط منابع تجدید شدنی می شود استفاده کرد در وسایل الکتریکی و برای کاربردهای غیر صنعتی است.
رقابت رو در رو برای استفاده از هیدروژن در وسایل شامل تولید٬ذخیره سازی ٬حمل و نقل و توزیع است .هر کدام از اینها مستلزم مقدار خیلی زیاد انرژی و احتیاط برای افزایش ایمنی است . بیشترین راندمان برای هیدروژن ٬ به خاطر اینکه بیشتر این رقابت بیشتر از 25% نمی شود.
دست آورد محیطی از تولید هیدروژن از طریق منابع انرژی فسیلی شامل انتشار گازهای گلخانه ای است ٬ دست آورد دیگر را باید نتیجه ی بهسازی وجود متانول درون هیدروژن دانست. مطالعه ی مقایسه ی دست آورد های محیطی تولید هیدروژن و استفاده در پیل های سوختی وسایل برای خالص کردن مواد نفتی و احتراق در موتورهای اتومبیل ها باعث پیدا کردن راه هایی برای کاهش اوزون و گاز های گلخانه ای برای هیدروژن می شود .
منبع: http://en.wikipedia.org /س
در موتورهای احتراق داخلی هیدروژن ٬ هیدروژن در موتورها اساساَ به صورت روش سنتی موتورهای احتراق داخلی می سوزد.
در تبدیل پیل سوختی ٬ هیدروژن با اکسیژن واکنش می دهد و تولید آب و الکتریسته می کند و سپس از قدرتش در موتورهای کشش الکتریکی (قوه الکتریکی ) استفاده می شود.
1) وسایل
سرعت های زمینی متداول ثبت شده از وسایل هیدروژنی 286.74مایل/ ساعت (461.038 کیلومتر/ ساعت) است ٬
باکی بالت2 (Buckeye Bullet 2) در دانشگاه اوهایو به سرعت 280 مایل/ ساعت (450 کیلومتر/ ساعت) در آگوست 2008 دست یافت. برای تولید متداول وسایل هیدروژنی ٬ سرعت متداول ثبت شده از این وسایل 207 مایل/ ساعت (333.38 کیلومتر/ ساعت) است که به مدل (Ford Fusion Hydrogen 999 Fuel Cell Race Car ) در آگوست 2007 اختصاص دارد .این وسیله به همراه خود یک تانک اکسیژن فشرده دارد که فشار را افزایش می دهد . شرکت هوندا همچنین تفکری به نام FC Sport ایجاد کرده که ممکن است بتواند بر رکورد های سابق محصولات غلبه کند.
خودرو
بیشتر خودرو های هیدروژنی اغلب فقط قادر به نمایش مدل ها یا ساخت کرایه ای در مقادیر محدود هستند و هنوز برای استفاده عمومی استفاده نمی شود. تعداد وسایل هیدروژنی عمومی در آپریل 2007 در ایالات متحده 200عدد ثبت شده که اغلب در کالیفور نیا بوده است .سرمایه گذاری در این بخش اغلب از طرف بخش خصوصی و نیم دولتی می باشد .در می 2008 Wired News گزارش داد :(کارشناسان میگویند این چهل سال یا بیشتر که در برابر هیدروژن است می تواند خود را در مقابل سوخت بنزینی و گرمای جهان ثابت کند و ما نمی توانیم مدت زیادی صبر کنیم .در ضمن سلول های سوختی معطوف به سمت ابتکاراتی هست که سریعتر چاره ساز می شود ) . در می 2009 دولت آمریکا ((قطع بودجه )) را برای توسعه چرخه سوخت هیدروژنی اعلام کرد.
Daimler شروع به ساخت وسایل FC در 2009 کرد و به کمتر از 100000 وسیله در 2012 – 2013خواهد رسید.
Hyundai قصد دارد500 وسیله درسال2010 تولید کند و انتظار می رود تا سال 2012 به تولید انبوه وسایل FC برسد.
اتوبوس
انجمن پیل سوختی یک انجمن جهانی است که با همکاری تمام اعضا سلول های سوختی اتوبوس را آزمایش می کنند .ابتدا هیدروژن به صورت تانک روی سقف اتوبوس سوار می شد.اگر چه اینک مدل هایی از تانک داخل اتوبوس قرار دارد٬ بعضی از مدل های دو طبقه اتوبوس نیز وجود دارد که تانک بین دو طبقه قرار دارد.
دو چرخه
موتو سیکلت و روروک
دیگر تولید کننده ها از قبیل vectrix روی انواع روروک های هیدروژنی کار می کنند.و در آخر روروک هایی با پیل های هیدروژنی سوختی – الکتریکی hybrid در حال ساخت هستند مانند Fhybrid .
piaggio-mp3-hybrid-scooter-1
تراکتورها
هواپیما
در اروپا ٬ موتورهای انفعالی(REACTION ENGINES A-2) برای استفاده در ترمودینامیک هیدروژن مایع پیشنهاد شده تا به سرعت بالا در پروازهای طولانی با سوختن هیدروژن مایع درprecooled jet engine( موتورهای جت خنک کن) دست پیدا کنند.
precooled jet engine
راکت ها
اصلی ترین اشکال هیدروژن در این دستور العمل چگالی کم و ماهیت برودتی پایین (نیاز به عایق کاری)است. این امر باعث می شود که تانک های هیدروژن نسبتاَ سنگین باشد که به شدت غیر متعادل است و در غیر این صورت برای این کار بسیار سودمند می باشد.
اصلی ترین مزیت هیدروژن این است که اگر چه DELTA-V که در این مرحله به کار گرفته می شود کمی چگالی متفاوت نسبت به گاز خروجی دارد شعله ور شدن هیدروژن در این مرحله نسبتاَ کم است .این امر باعث کاهش مرحله ی احتراق می شود.
2)وسایل درون سوز
موتورهای احتراق داخلی هیدروژنی ماشین ها نسبت به سلول های سوختی هیدروژنی آنها متفاوت هستند. موتورهای احتراق داخلی هیدروژنی ماشین تقریباَ نسخه ی اصلاح شده ی موتورهای احتراق داخلی بنزینی هستند . این موتور ها ی هیدروژنی مانند موتورهای احتراق داخلی بنزینی سوخت را می سوزاند.
Francois Isaac de Rivaz در سال 1807 اولین موتور احتراق داخلی هیدروژنی را طراحی کرد.
Paul Dieges در سال 1970 موتور احتراق داخلی اصلاح شده خود را که می توانست همراه بنزین ازهیدروژن نیز به عنوان سوخت استفاده کند.
مزدا تولیدWankel engines را که از هیدروژن به عنوان سوخت استفاده می کرد توسعه داد . مزیت استفاده از ICE (موتور احتراق داخلی ) مانند Wankel و موتورهای پیستونی ٬ قیمت فوق العاده پایین لوازم آن است.وجود تکنولوژی ICE همچنان می تواند ادامه پیدا کند تا مشکلات مربوط به جاهایی که سلول های سوختی هنوز نمی توانند استفاده شوند حل شود٬ مانند کاربرد در هوای سرد.
جر ثقیل HICE اساساَ نشان داده که در تبدیل موتورهای دیزل داخلی از پاشش (تزریق) مستقیم استفاده می شود.
سلول سوختی
ارزش سلول های سوختی
قیمت سلول های سوختی اغلب بر اساس USD/kW محاسبه می شود و داده ها در مورد قیمت کم است.
سیستم Ballard Power تنها داده هایی در این مورد منتشر کرده است.قیمت پایه این سیستم در سال 2005 میلادی 73دلار به ازای هر USD/kW(تخمین پایه برای حجم تولید بالا)٬ که آنها گفته اند پیگیر هستند تا قیمت را تا سال 2010 میلادی به 30دلار به ازای هر USD/kWبرسانند.دسترسی به این خواسته متناسب است با موتورهای احتراق داخلی برای استفاده وسیله نقلیه ٬ به ازای هر 100کیلو وات تولید قدرت پیل سوختی 3000دلار تصویب شد.100کیلو وات تقریباَ 134 اسب بخار است.
شرایط بسیار سرد
شبیه اوایل خودروهای بنزینی منازعه بین بازده و قابلیت اطمینان است قبل از اینکه در خور کاربرد جهانی باشد٬ همچنان که مجبورند مشکلات سلول های سوختی راحل و ضریب اطمینان را بالا ببرند.از ابتدا موتورهای بنزینی دارای مشخصه ی اتلاف گرمای بیش از حد بوده است و هنوز هم ادامه دارد ٬در حالیکه پیل های سوختی گرمای کمی منتشر می کنند ٬ چرخه ی خود را قبل از شروع به آرامی گرم می کند.
طول عمر
3)هیدروژن
اگر چه پیل های سوختی هیدروژن ٬ گاز CO2تولید نمی کند٬ محصولات هیدروژن برای خودرو معمولاَ ایجاد بیشتر انتشار گازهای گلخانه ای نسبت به ماشین های بنزینی است . تا موقعی که روش هایی برای تولید هیدروژن ایجاد شود تا از سوخت های فسیلی استفاده نشود باید بیشتر تحمل کنیم٬ اخیراَ انرژی های تجدید شدنی فقط درصد کمی از انرژی تولید شده را تشکیل می دهند٬ و نیرو هایی که توسط منابع تجدید شدنی می شود استفاده کرد در وسایل الکتریکی و برای کاربردهای غیر صنعتی است.
رقابت رو در رو برای استفاده از هیدروژن در وسایل شامل تولید٬ذخیره سازی ٬حمل و نقل و توزیع است .هر کدام از اینها مستلزم مقدار خیلی زیاد انرژی و احتیاط برای افزایش ایمنی است . بیشترین راندمان برای هیدروژن ٬ به خاطر اینکه بیشتر این رقابت بیشتر از 25% نمی شود.
تولید
دست آورد محیطی از تولید هیدروژن از طریق منابع انرژی فسیلی شامل انتشار گازهای گلخانه ای است ٬ دست آورد دیگر را باید نتیجه ی بهسازی وجود متانول درون هیدروژن دانست. مطالعه ی مقایسه ی دست آورد های محیطی تولید هیدروژن و استفاده در پیل های سوختی وسایل برای خالص کردن مواد نفتی و احتراق در موتورهای اتومبیل ها باعث پیدا کردن راه هایی برای کاهش اوزون و گاز های گلخانه ای برای هیدروژن می شود .
منبع: http://en.wikipedia.org /س
مقالات مرتبط
تازه های مقالات
ارسال نظر
در ارسال نظر شما خطایی رخ داده است
کاربر گرامی، ضمن تشکر از شما نظر شما با موفقیت ثبت گردید. و پس از تائید در فهرست نظرات نمایش داده می شود
نام :
ایمیل :
نظرات کاربران
{{Fullname}} {{Creationdate}}
{{Body}}