Menu

Δέκα ιδιαίτερα τιμόνια που αγαπήσαμε (νο2)

Άσε το SUV και πιάσε το…κάμπριο

Ένα “σαν καινούργιο “Bulli πωλείται για 69.000 ευρώ

Δες πως κατασκευάζεται η Ducati των 100.000 ευρώ (video)

previous arrow
next arrow
PlayPause
previous arrownext arrow
Shadow
Slider

Αφιέρωμα: Κυψέλες Υδρογόνου

14 Ιαν 2017

Αφιέρωμα: Κυψέλες Υδρογόνου

πόσο αποδοτική και συμφέρουσα είναι η χρήση της τεχνολογίας;

Το υδρογόνο (Η2), είναι το στοιχείο που συναντάται σε μεγαλύτερη αυθονία στο σύμπαν, αφού αποτελεί το 75% της βαρυονικής του μάζας. Το ελαφρύτερο στοιχείο στον περιοδικό πίνακα έχει τη δυνατότητα να αντιδρά με το οξυγόνο, κάτι που το καθιστά μια καλή λύση για εναλλακτική πηγή ενέργειας. Δεν είναι παράλογο λοιπόν που ερευνητές, ήδη από τις αρχές του 19ου αιώνα εργάζονταν πάνω σε κινητήρες υδρογόνου. 

Πιο συγκεκριμένα, το 1806, ο Σουηδός Isaac de Rivaz κατασκεύασε τον πρώτο κινητήρα εσωτερικής καύσης που χρησιμοποιούσε ως καύσιμη ύλη υδρογόνο και οξυγόνο ενώ ένα χρόνο μετά έφτιαξε και το πρώτο υδρογονοκίνητο όχημα. Όσο για τις κυψέλες καυσίμου, η θεωρητική βάση τέθηκε το το 1801 από τον Humphry Davy ενώ το 1842 ο William Grove κατασκεύασε τις πρώτες κυψέλες υδρογόνου που λειτουργούσαν.

fuel_cell_tractor01

Το πρώτο μοντέρνο όχημα με κυψέλες υδρογόνου ήταν μια μετατροπή του τρακτέρ Allis Chalmers που παρουσιάστηκε το 1959

1966-electrovan

Το πειραματικό Electrovan που παρουσιάστηκε το 1966 από την GM ήταν το πρώτο αυτοκίνητο με κυψέλες υδρογόνου με αυτονομία γύρω στα 200km και τελική ταχύτητα 112km/h. Μετά την παρουσίαση του πρβωτοτύπου το πρόγραμμα εγκαταλείφθηκε γιατί θεωρήθηκε ασύμφορο από πλευράς κόστους.

agc6mmb

Ανάμεσα στη δεκαετία του ’60 και του ’80, ο πρόγραμμα Apollo της NASA εξέλιξε τις κυψέλες υδρογόνου για χρήση στα οχήματα προσγείωσης, τις κάψουλες, ακόμη και τα διαστημικά λεωφορεία προχωρώντας την τεχνολογία πολλά βήματα προς τα εμπρός.

Παρά τις πετρελαικές κρίσεις του ’70, του ’90 η εξέλιξη των κυψελών υδρογόνου δεν προχώρησε σχεδόν καθόλου μέχρι τις αρχές της νέας χιλιετίας και τη σχετικά πρόσφατη στροφή στις εναλλακτικές πηγές ενέργειας.

Από τα μέσα της δεκαετίας του 90 και πιο έντονα μετά τη νέα χιλιετία,  ορισμένες αυτοκινητοβιομηχανίες συνέχισαν δειλά-δειλά να παρουσιάζουν υδρογονοκίνητα πρωτότυπα που κάποιες φορές οδήγησαν σε οχήματα περιορισμένης παραγωγής που διατέθηκαν σε επιλεγμένους πελάτες για δοκιμαστική χρήση.

Παρόλα αυτά, υπήρχαν και αυτοί που “σνόμπαραν” το υδρογόνο ως καύσιμο, επενδύοντας αντ’αυτού στην εξέλιξη αμιγώς ηλεκτροκίνητων οχημάτων και προσβλέποντας στην ταχύτατη εξέλιξη της τεχνολογίας των μπαταριών, και τη συνεχή μείωση του χρόνου φόρτισης.

roadtohydrogen_24

Το υδρογονοκίνητο πρωτότυπο GM Hy-Wire που παρουσιάστηκε το 2002 ήταν σχεδιασμένο από τον οίκο Bertone και επανέφερε στο προσκήνιο τις κυψέλες υδρογόνου.

fuel-cell-hydrogen

Η οδηγική συμπεριφορά των υδρογονοκίνητων οχημάτων, δε διαφέρει από αυτή των αμιγώς ηλεκτροκίνητων αφού και τα δύο χρησιμοποιούν ηλεκτροκινητήρες για την κίνησή τους. Η διαφορά έγκειται στον τρόπο παραγωγής της ενέργειας που στη μία περίπτωση γίνεται εσωτερικά των κυψελών υδρογόνου πριν αποθηκευτεί στην μπαταρία. Ταυτόχρονα, σε αντίθεση με τα υβριδικά ή τα συμβατικά αυτοκίνητα, έχουν μηδενικές εκπομπές ρύπων αφού από την εξάτμιση τους βγαίνει μόνο καθαρό νερό.

Πλεονεκτήματα

  • Αφθονία του Υδρογόνου στο σύμπαν, ανανεώσιμη πηγή ενέργειας
  • Μηδενικές εκπομπές ρύπων αφού παράγωγο της καύσης του υδρογόνου είναι μόνο ενέργεια και καθαρό νερό
  • Αυξημένη Αυτονομία >500km
  • Ευκολία και ταχύτητα ανεφοδιασμού που μπορεί να ολοκληρωθεί σε 3-5 λεπτά με τα σημερινά μέσα

Μειονεκτήματα

  • Ενεργειακά κοστοβόρα η παραγωγή υδρογόνου με τις σημερινές μεθόδους. Ενδεικτικά τα υδρογονοκίνητα οχήματα είναι 2,4 φορές λιγότερο αποδοτικά σε σύγκριση με τα αμιγώς ηλεκτροκίνητα κυρίως επειδή η παραγωγή υδρογόνου γίνεται κατα 95% με τη βοήθεια ορυκτών καυσίμων.
  • Περιορισμένο δίκτυο ανεφοδιασμού σε παγκόσμια κλίμακα
  • Αυξημένο κόστος εξέλιξης, παραγωγής και απόκτησης ενός υδρογονοκίνητου αυτοκινήτου

An Iwatani Corp. employee holds a fuel dispenser nozzle as he prepares to fill a Toyota Motor Corp. Mirai fuel-cell powered vehicle with compressed hydrogen from a smart hydrogen fueling station in this photograph taken with a fish-eye lens in Tokyo, Japan, on Monday, Nov. 17, 2014. Toyota will start selling its Mirai fuel-cell vehicle next month for 7.24 million yen ($63,000), which Japan will subsidize with the aim of repeating the success of the world's most popular hybrid. Photographer: Tomohiro Ohsumi/Bloomberg

Τα υδρογονοκίνητα οχήματα έχουν το πλεονέκτημα της άμεσης ανατροφοδότησης με καύσιμο στις δεξαμενές τους (σε σύγκριση με τα αμιγώς ηλεκτροκίνητα), η οποία με τα σημερινά μέσα μπορεί να γίνει σε λιγότερο από 5 λεπτά, γλιτώνοντας τον οδηγό από τη χρονοβόρα διαδικασία της φόρτισης. Παρόλα αυτά με το σημερινό περιορισμένο δίκτυο πρατηρίων υδρογόνου το “range anxiety” παραμένει, τουλάχιστον σε όσους δε μένουν στην πολιτεία της Καλιφόρνια.

20-year-pursuit-of-toyota-finally-bears-fruit-with-the-2016-toyota-mirai-11

Το Toyota Mirai(2015) είναι ένα από τα τρία υδρογονοκίνητα οχήματα μαζικής παραγωγής που κυκλοφορούν σήμερα στους δρόμους. Το προσθιοκίνητο τετράθυρο sedan κινείται με τη βοήθεια ηλεκτροκινητήρα απόδοσης 152hp ενώ χάρη στις δεξαμενές υδρογόνου η αυτονομία του φτάνει τα 502km ανάμεσα σε κάθε γέμισμα

toyota-news-2014-toyota-mirai-article-08_tcm-3060-276208

Η ιαπωνική εταιρεία που δραστηριοποιείται στον χώρο των κυψελών υδρογόνου από το 2002, χάνει $100.000 για κάθε Mirai που παράγει, λόγω του ιδιαίτερα αυξημένου κόστους εξέλιξης και παραγωγής. Ακόμα και έτσι, η τιμή του παραμένει αρκετά τσιμπημένη, ξεκινώντας από τα €78,540 στη Γερμανία.

honda-hydrogen-vehicles-1

Η σειρά πρωτοτύπων Fuel Cell της Honda από το 2006 μέχρι σήμερα έχει οδηγήσει σε δύο μοντέλα παραγωγής – το FCX Clarity (2008) που διατέθηκε δοκιμαστικά σε 45 επιλεγμένους πελάτες ανα τον κόσμο και το σημερινό Clarity Fuel Cell που σταδιακά γίνεται ευρέως διαθέσιμο προς αγορά σε χώρες που έχουν υποδομή σταθμών ανεφοδιασμού.

Honda-Clarity_Fuel_Cell_2016_1600x1200_wallpaper_02

To Honda Clarity Fuel Cell (περισσότερα εδώ) κυκλοφορεί στην αγορά από το 2016 και χρησιμοποιεί ηλεκτροκινητήρα απόδοσης 174hp με αυτονομία που αγγίζει τα 589km ανάμεσα σε κάθε γέμισμα. Οι κυψέλες υδρογόνου έχουν σημαντικά μικρότερο μέγεθος με αποτέλεσμα να χωρούν κάτω από το εμπρός καπό αφήνοντας αρκετό χώρο για 5 επιβάτες και τις αποσκευές τους. Η τιμή του στην Ιαπωνία ξεκινά από τα 58.000 ευρώ ενώ το μοντέλο διατίθεται ήδη και στις Η.Π.Α.

fuel-cell-1

Η Hyundai έχει το δικό της στόλο από υδρογονοκίνητα ix35 σε Ευρώπη και Ασία από το 2014 μέχρι και σήμερα, με στόχο τη μαζική παραγωγή του μέσα στα επόμενα χρόνια. Το SUV χρησιμοποιεί ηλεκτροκινητήρα 134hp, έχει αυτονομία 594km ενώ η τιμή του στη Μ.Βρετανία θα ξεκινά από τα 62.322 ευρώ

mercedes-benz-f-cell-glc-1280x686

H Mercedes-Benz είναι “παλιά καραβάνα” στο χώρο των κυψελών υδρογόνου με τα πρωτότυπα NECAR του 1994-2000 και τα πιο πρόσφατα F-Cell από το 2002 μέχρι σήμερα. Το περσινό πρωτότυπο GLC F-CELL Plug-in (εικόνα), συνδυάζει τη δυνατότητα ανεφοδιασμού υδρογόνου με τη φόρτιση της μπαταρίας από συμβατική πρίζα ή ταχυφορτιστές.

p90189117-highres

Και η BMW έχει μπει δυναμικά στο χωρό των υδρογονοκίνητων οχημάτων αφού από το 2013 συνεργάζεται με την Toyota για την κατασκευή κυψελών υδρογόνου. Στην εικόνα βλέπετε το  πρωτότυπο της BMW 5 Series GT που από το 2015 πραγματοποιεί δοκιμές σε δημόσιο οδικό δίκτυο.

audi-h-tron_quattro_concept-2016-1600-0c

Το πρωτότυπο H-tron (2016) με το οποίο η Audi εξερευνά μια πιθανή υδρογονοκίνητη έκδοση του επερχόμενου ηλεκτροκίνητου Q6

chevrolet-colorado_zh2_concept-2016-1600-01

Η Chevrolet που ανήκει στην General Motors παρουσίασε φέτος το πρώτο στρατιωτικό όχημα Colorado ZH2 Concept με εγκάρσια τοποθετημένες κυψέλες υδρογόνου στο εμπρός μέρος, το οποίο βρίσκεται σε φάση τελικών δοκιμών (περισσότερα εδώ)

riversimple-rasa-front-three-quarters-dynamic-high-res-1200x800

Η εταιρεία Riversimple από τη Μ.Βρετανία, έχει στόχο να δημιουργήσει μια γκάμα από ελαφριά και αεροδυναμικά ηλεκτροκίνητα οχήματα με κυψέλες υδρογόνου που έχουν ως βασική προδιαγραφή τον περιορισμό των εκπομπών CO2 στην ατμόσφαιρα, καθόλη τη διάρκεια ζωής τους (περισσότερα εδώ). Στην εικόνα βλέπετε το Rasa που παρουσιάστηκε σε μορφή πρωτοτύπου το 2015 και αναμένεται να κυκλοφορήσει το 2018.

ampnet_photo_20161021_124209

Οι κυψέλες υδρογόνου περνούν σταδιακά και στα μέσα μαζικής μεταφοράς όπως τα υδρογονοκίνητα αστικά λεωφορεία της Toyota (περισσότερα εδώ). Ένας στόλος 100 λεωφορείων θα κυκλοφορεί στους δρόμους του Τόκυο μέχρι τους Ολυμπιακούς Αγώνες του 2020.

nikola_one_12-06755a85d47365e36a4402339159d01a0db7f7f26da72e04ea4d918f6cb03ea9

Η νεοσύστατη αμερικανική εταιρεία Nikola παρουσίασε πρόσφατα το υδρογονοκίνητο φορτηγό μεγάλων αποστάσεων Nikola One με αυτονομία έως και 1930km που θα κυκλοφορήσει μέχρι το 2020 (περισσότερα εδώ)



Facebook Comments