. KUI PALJU PÄIKESEPANEELE KULUB VESINIKUAUTO TÄITMISEKS? - ENERGIA

Kui palju päikesepaneele kulub vesinikuauto täitmiseks?

Toyota Mirai vesiniku kütusejaam
Toyota

Stanfordi teadlased leidsid välja võimaluse vesiniku mereveest välja saamiseks. Kas see on oluline?

Iga kord, kui sõnad "vesinikkütus" kerkivad, tahan ma hüüda suurtähtedega, et kui see tehakse elektrolüüsi teel: "VESINIK EI OLE KÜTUS, SEE ON AKU!" Ja see on kiire ettevõttes, kus Adele Peters kirjutab, et teadlased leidsid just uue võimaluse mereveest kütuse tootmiseks.

vesiniku valmistamine

© Stanfordi ülikool Pildikrediit: H. Dai, Yun Kuangi ja Michael Kenney viisakalt

Ta kirjeldab uut täiendust, kus vesinikku saab nüüd mereveest elektrolüüsida, ilma et anoodid soola tõttu lahustuksid. Stanfordi teadlased leidsid pressiteate kohaselt, kuidas anood katta, et see ei korrodeeruks:

Teadlased avastasid, et kui nad katsid anoodi negatiivsete laengutega rikaste kihtidega, tõrjusid kihid kloriidi ja aeglustasid selle all oleva metalli kõdunemist .... Ilma negatiivselt laetud katteta töötab anood ainult umbes 12 tundi merevesi, kirjutab Dai Labi abituriendi ja kaasautori Michael Kenney sõnul paberil. Kogu elektrood laguneb puruks, ütles Kenney. Aga selle kihiga on see võimeline läbima rohkem kui tuhat tundi.

Peters at Fast Company kirjutab:

Kütust saaks teoreetiliselt laialdaselt kasutada transpordis, autodest lennukiteni ... Vesinikkütuseelemendid võiksid ka elektrijaamadest elektrit hoida või majades energiat hoida.

See ajab mind hulluks. Ok, on tõsi, et meie ümber on palju soolast vett. Kuid see ei muuda füüsikat ega keemiat, kui palju energiat kulub vee jaotamiseks vesinikuks ja hapnikuks. See on palju energiat; Valime näite ja vaatame Toyota Mirai soolasel vesinikul sõitmise termodünaamikat (ja tervitan siin oma matemaatika kriitikat).

vee elektrolüüsimine võtab energiat

vee elektrolüüsimine võtab energiat / arvutustabelit Lloyd Alter / CC BY 2.0 järgi

Ühe kilogrammi vee elektrolüüsimiseks vesinikuks ja hapnikuks kulub 4, 41 kWh energiat ja see annab 110 grammi vesinikku. See lükkab Toyota Mirai umbes 110 meetrit edasi (tänu Ericule läks see korda 100-ga)

Mirai joosta kulub palju vesinikku

Mirai jooksmine võtab palju vesinikku / Lloyd Alteri / CC BY 2.0 arvutustabel

Paagi täitmiseks peaks Mirai 500 km läbimiseks kuluma 45kg vett ja selleks kulub ligi 200kWh energiat, mis on muide kaks korda rohkem elektrit, kui oleks vaja Tesla juhtimiseks. sama vahemaa.

Nii palju elektrienergiat kulub palju päikesepaneele.

Selle palju elektrienergia tootmiseks kulub palju päikesepaneele / Lloyd Alteri arvutustabel / CC BY 2.0

Iga päev ühe Mirai täitmiseks vajaliku elektrienergia tootmiseks kuluks päikesepaistelises Phoenixis 2858 ruutjalga päikesepaneele. Mujal riigis võiks see võtta kaks korda rohkem.

Ja see kõik töötab 100-protsendilise efektiivsusega ilma vesiniku kadudeta, kuigi pisike molekul lekib läbi peaaegu kõige ja reageerib peaaegu kõige muuga.

Üle 95 protsendi vesinikust on nüüd valmistatud maagaasist, seega on see põhimõtteliselt fossiilkütus. Elektrienergia tootmiseks kulub tohutult energiat ja lõppkokkuvõttes on see poole vähem tõhus kui tavaline aku. Taastuvenergiaallikatega elektriautode toiteks võetaks aakrit, hektarit, ruutmiili päikesepaneele või hunnikut tuumareaktorit, mistõttu tuumatööstus oli vesinikkumajanduse alati selline fänn.

Kuid ilma nende tuumade või mingi maagilise katalüsaatorita, mis numbreid muudab, on idee, et me saaksime lennukid, rongid ja autod vesinikku juhtida, vaid fantaasia. Meil pole aega ja meil pole taastuvaid energiaallikaid ning meil on reaalsed alternatiivid, näiteks jalgrattad ja elektrirongid. Või Mal-i Serenityt parafraseerides: "Pikk ootamine on, kuni vesinikrongi ei tule."

Üks kommentaator tegi selle kõige ilusti vesinikurongide varasemas postituses kokkuvõtlikult:

Füüsika, inimesed, füüsika! Vesinikuaatomid on üliväikesed, nii et aatomid lekivad suvalisest mahutist välja nagu heelium samal põhjusel õhupallidest.
Keemia, inimesed, keemia! Vesinik on ka ülireaktiivne, nii et seda on raske puhtana hoida ja seda on raske hoida konteineri / torujuhtme reageerimisel.
Majandus, inimesed, majandus! See, et tegite oma kooli teadusklassis vesiniku elektrolüüsi teel, ei tähenda, et seda oleks odav teha.