Vandenilis bake

Vandenilis bake

automobilių.at:Pone Geringer, esate Austrijos motorinių transporto priemonių technologijų asociacijos ÖVK pirmininkas ir tarptautinio Vienos automobilių simpoziumo, kasmet vykstančio Vienos Hofburge, organizatorius. Kokios temos šio pavasario programoje?

Bernhardas Geringeris: Vienas iš šių metų akcentų yra klimatui neutrali pavara, įskaitant kuro elementus ir vandenilio variklius, taip pat, žinoma, grynai elektrines pavaras ir įvairius hibridinius sprendimus. Dėmesys taip pat skiriamas energijos šaltiniams mobilumui ir automobilių pramonės keliui į autonomines transporto priemones. Šioje įdomioje diskusijoje mums pavyko laimėti Vienos aukštųjų technologijų kompaniją TTTech, kuri yra savarankiško vairavimo funkcijų kūrimo priešakyje su savo iniciatyva „The Autonomous“.

Austrijos federalinė vyriausybė, vykdydama vandenilio strategiją, nori skatinti klimatui neutralaus vandenilio gamybą. Tad ar greitai vietoj benzino ar dyzelino kuro pildysime vandeniliu?

Kai kuriose paskaitose variklių simpoziume kalbama apie vandenilio variklį, kuriame vandenilis deginamas panašiai kaip gamtinių arba suskystintų dujų variklyje. Tai iš tikrųjų įdomi alternatyva iškastiniam kurui, ypač jei vandenilis gaminamas naudojant elektros energiją iš atsinaujinančių šaltinių. Variklio kūrėjams dabar pavyko pasiekti, kad vandenilinis variklis pasiektų tokį patį našumą kaip ir benzininis variklis dėl galingo įkrovimo. Didelis ekonominis šio pavaros sprendimo privalumas yra tas, kad esamus vidaus degimo variklius tereikia saikingai pritaikyti. Pavarų dėžė taip pat išlieka ta pati, tik baką tenka keisti į dujų slėgio baką.

BMW pristatė vandenilio degimo variklį dar 2005 m. su Hydrogen 7 modeliu. Kodėl tada tai nevyravo?

BMW Hydrogen 7 pagamino tik 260 AG, o sukimo momentas siekė 390 Nm. Palyginimui, 760i su benzininiu varikliu pasižymėjo įspūdinga 445 AG galia ir 600 Nm sukimo momentu. Tačiau plėtra nesustojo, o šiandieniniai vandenilio degimo varikliai yra net efektyvesni nei benzininiai, kurių efektyvumas siekia net 43 proc. Be to, dabar dujos ilgą laiką be nuostolių laikomos slėginėse talpyklose, o prieš 18 metų jos buvo atšaldomos iki minus 253 laipsnių Celsijaus ir suskystintos. Nors rezervuarai tuo metu buvo gerai izoliuoti, vandenilis iš jų išgaravo per kelias dienas.

Taigi ar šiandien technologija jau paruošta serijinei gamybai?

Vandenilio degimo variklis bus pradėtas serijinė gamyba 2024 m. ir tikrai yra įdomi vairavimo alternatyva tolimųjų reisų sunkvežimiams ir specialiosioms transporto priemonėms. Tačiau infrastruktūros trūkumas neleidžia toliau plisti lengvųjų automobilių sektoriuje. Šiuo metu Austrijoje yra tik penkios vandenilio degalinės, kurioms dujos turi būti tiekiamos sunkvežimiais – tai nėra idealu. Visoje šalyje turėtų būti degalinių, kurios tiekiamos vamzdynais.

Ar vandenilio naudojimas kuro elemente nėra žymiai efektyvesnis nei vidaus degimo variklyje?

Kuro elementas kartu su elektriniu varikliu iš tikrųjų pasižymi didesniu efektyvumu dalinės apkrovos diapazone, kuriame daugiausia naudojamas automobilis. Eksploatuojant visą apkrovą, kai daugiausia dirba sunkvežimis, vandenilio degimo variklis pirmauja. Kitas kuro elementų veikimo iššūkis yra aukštas, mažiausiai 99,97 procentų grynumo laipsnis, kurį turi turėti vandenilis, kad kuro elementas per anksti pasentų. Ši technologija taip pat reikalauja sudėtingo šiluminio valdymo, nes eksploatacijos metu ji išsklaido šilumą tik per aušinimo vandenį, todėl reikia dvigubai didesnio radiatoriaus paviršiaus ploto nei šiandieniniai varikliai.

Ar vandenilio varikliai iš tikrųjų yra visiškai neutralūs klimatui?

Tik vadinamasis „žaliasis“ vandenilis, kuris gaminamas naudojant elektrą iš fotovoltinės, vėjo ar hidroelektros, yra neutralus klimatui. Jei gamybai naudojama elektra iš anglimi kūrenamų elektrinių, šis „rudasis“ arba „juodasis“ vandenilis yra žalingas klimatui ir netvarus. Klimatui kenksmingas CO2 taip pat susidaro, kai vandenilis gaminamas iš gamtinių dujų garo riformingo arba metano skaidymo būdu, o radioaktyviosios atliekos susidaro gaminant branduolinę energiją. Kaip ir bet kuriame degimo procese, variklyje degant vandeniliui taip pat susidaro azoto oksidai, kuriuos galima neutralizuoti įprastu SCR katalizatoriumi, kaip ir dyzeliniame variklyje, pridedant AdBlue. Apibendrinant galima teigti, kad vandenilinis variklis neabejotinai turi savų tilto technologijos pranašumų – su sąlyga, kad jis varomas žaliuoju vandeniliu.

Daugelis Austrijos automobilių pramonės tiekėjų specializuojasi vidaus degimo variklių komponentuose. Ar vandenilio degimo variklis galėtų būti jų ateities perspektyva?

Tiesą sakant, kelios Austrijos įmonės jau dirba su vandenilio technologija. „AVL List“ Grace kuriami ne tik vandeniliniai sunkvežimiai, bet ir vandenilinis lenktyninis variklis. Be to, „Bosch“ intensyviai dirba su vandenilio sprendimais – nuo ​​elektrolizės iki pritaikymo automobiliams. Ekonominių galimybių yra ir smulkesniems tiekėjams, nes vandeniliniam varymui reikia daugybės komponentų, įskaitant bakų sistemas, sandariklius, jutiklius, uždarymo įtaisus, aušinimo sistemas, siurblius, perjungimo vožtuvus ir kt.