Igwe hydrogen. Otu o si aru oru na ọghọm ya

Igwe ọkụ na-ere ọkụ n'ime apụtaghị dị ka nkeji ike dị iche iche. Kama nke ahụ, igwe ochie ahụ bịara dịka nsị na mmezi nke igwe ọkụ. Gụọ banyere otu igwe, nke anyị na-ahụkarị n'okpuru mkpuchi nke ụgbọala, jiri nwayọọ nwayọọ pụta. na isiokwu di iche.

Agbanyeghị, mgbe ụgbọ ala izizi nwere injin injin na-ere ọkụ pụtara, mmadụ natara ụgbọ ala na-anya onwe ya nke na-anaghị achọ nri mgbe niile, dị ka ịnyịnya. Ọtụtụ ihe agbanweela na igwe kemgbe 1885, mana otu ndọghachi azụ adịghị agbanwe agbanwe. N'oge combustion nke ngwakọta mmanụ ụgbọala (ma ọ bụ mmanụ ndị ọzọ) na ikuku, a na-ewepụta ọtụtụ ihe na-emerụ ahụ nke na-emetọ gburugburu ebe obibi.

Ọ bụrụ na tupu ọbịbịa nke ụgbọala na-anya onwe ya, ndị na-atụpụta ụkpụrụ na mba ndị dị na Europe tụrụ egwu na nnukwu obodo ga-eri nsị ịnyịnya, taa ndị bi na megalopolises na-eku ume ikuku.

Ijigide ụkpụrụ gburugburu ebe obibi maka njem na-amanye ndị na-emepụta ụgbọ ala ịzụlite igwe ọkụ dị ọcha. Yabụ, ọtụtụ ụlọ ọrụ nwere mmasị na teknụzụ mbụ ekepụtara Anjos Jedlik - ụgbọ ala na-anya onwe ya na traktị eletrik, nke pụtara na 1828. Taa, teknụzụ a abụrụla nke guzosiri ike na ụwa ụgbọ ala nke na ị gaghị eju onye ọ bụla anya ụgbọ ala eletrik ma ọ bụ ngwakọ.

Mana ihe na-agba ume n'ezie bụ ụlọ ọrụ ike, naanị otu mmiri bụ mmiri ọ drinkingụ drinkingụ. Ọ bụ igwe hydrogen.

Kedu ihe bụ igwe hydrogen?

Nke a bụ ụdị nke injin na-eji hydrogen dị ka mmanụ ụgbọala. Ojiji nke kemịkal a ga-ebelata mmebi nke akụ hydrocarbon. Ihe nke abuo kpatara mmasi na ntinye di otua bu nbelata mmetuta gburugburu ebe obibi.

Dabere n'ụdị moto a ga - eji na - ebugharị, ọrụ ya ga - adị iche na igwe na - agba ọkụ n'ime ụlọ ma ọ bụ nwee otu.

Akụkọ mkpirikpi

Igwe mmiri nke hydrogen dị n'ime ọkụ pụtara n'otu oge ahụ mgbe a na-emepe ma meziwanye ụkpụrụ ICE. Otu onye injinia na onye France mepụtara nke ya nke injin na-ere ọkụ n'ime. Mmanụ ahụ o ji mee ihe na mmepe ya bụ hydrogen, nke na - apụta dị ka ihe sitere na electrolysis nke H₂A. Na 1807, ụgbọ ala hydrogen mbụ pụtara.

Isaac De Rivaz na 1807 gbara akwụkwọ ikike patent maka mmepe traktọ maka akụrụngwa ndị agha. ọ tụrụ aro iji hydrogen dị ka otu n'ime nkeji ike.

Ike unit bụ pistin, na mgbanye na ya bụ n'ihi na nke a ebua na cylinder. N'eziokwu, ihe okike mbụ nke onye ahụ chọrọ mkpapụta ọhụụ. Mgbe naanị afọ abụọ gachara, ọ rụchara ọrụ ya, wee mụọ ụgbọ mmiri na-anya onwe ya nke mbụ.

Otú ọ dị, n’oge ahụ, e nyeghị mmepe mkpa, n’ihi na gas adịghị mfe inweta na ichekwa dị ka mmanụ ụgbọala. A na-ejikarị moto hydrogen eme ihe na Leningrad n'oge mgbochi ahụ site na ọkara nke abụọ nke 1941. N’agbanyeghi, anyi aghaghi ikweta na ihe ndia abughi nani hydrogen. Ndị a bụ igwe ọkụ ọkụ nke GAZ, naanị enweghị mmanụ maka ha, mana enwere gas n'oge ahụ, ebe ọ bụ na balloons na-eme ka ọ dị ọkụ.

Na ọkara nke 80s, ọtụtụ mba, ọ bụghị naanị European, kamakwa America, Russia na Japan bidoro ịnwale ụdị nwụnye a. Ya mere, na 1982, site na ọrụ njikọ nke osisi Kvant na RAF ụgbọ ala, igwe ejikọtara ọnụ pụtara, nke na-agba ọsọ na ngwakọta nke hydrogen na ikuku, ma jiri batrị 5 kW / h mee ihe dị ka isi iyi ike.

Kemgbe ahụ, mba dị iche iche agbaala mbọ ime ka ụgbọala "akwụkwọ ndụ akwụkwọ ndụ" banye n'ahịrị ha, mana n'ọtụtụ ọnọdụ ụgbọ ala ndị ahụ nọgidere n'ụdịrị nke a ma ọ bụ nwee mbipụta pere mpe.

Otú o si arụ ọrụ

Ebe ọ bụ na taa enwere ọtụtụ ụgbọ ọrụ na-arụ ọrụ nke ụdị a, n'ọnọdụ nke ọ bụla, osisi hydrogen ga-arụ ọrụ dịka ụkpụrụ nke ya si dị. Tụlee otú otu mgbanwe si arụ ọrụ nke nwere ike dochie igwe kpo ọkụ n'ime ụlọ.

Na ndị dị otú ahụ a moto, a ga-eji mkpụrụ ndụ mmanụ mee. Ha bụ ụdị ndị na-enye ọkụ na-eme ka mmeghachi omume electrochemical rụọ ọrụ. N'ime ngwaọrụ ahụ, a na-ekpochapụ hydrogen, nsonaazụ nke mmeghachi ahụ bụ ịhapụ ọkụ eletrik, vepo mmiri na nitrogen. Anaghị ebunye carbon dioxide na ntinye dị otú ahụ.

Ugbo ala dabere na ihe yiri ya bu otu ugbo eletriki, nani batrị n'ime ya di obere. Mmanụ mmanụ na-ewepụta ume zuru ezu iji rụọ ọrụ ụgbọ ala niile. Naanị ihe ngosi bụ na ọ nwere ike were 2 nkeji site na mmalite nke usoro ahụ na ọgbọ nke ike. Mana mmepụta kachasị nke nwụnye na-amalite mgbe usoro ahụ dị ọkụ, nke na-ewe site na nkeji iri na ise nke elekere ruo nkeji iri isii.

Ka ụlọ ọrụ ike ghara ịrụ ọrụ n'efu, ọ dịghịkwa mkpa ịkwadebe njem maka njem ahụ tupu oge eruo, a na-etinye batrị dị na ya. Mgbe ị na-akwọ ụgbọala, a na-agbanyeghachi ya n'ihi mgbake, ma achọrọ ya naanị maka ịmalite ụgbọ ala.

Gbọ ala dị otú ahụ nwere cylinder nke mpịakọta dị iche iche, nke a na-agbanye hydrogen. Dabere na ọnọdụ ịnya ụgbọ ala, ogo ụgbọ ala ahụ na ike nke nrụnye eletriki, otu kilogram gas nwere ike izu maka njem 100 kilomita.

Dị ụdị hydrogen

Agbanyeghi otutu mgbanwe nke igwe hydrogen, ha nile dabara na uzo abuo:

• Dị nkeji na cell mmanụ;
• Mgbanwe injin nke ọkụ dị n'ime, gbanwere iji rụọ ọrụ na hydrogen.

Ka anyị tụlee ụdị ọ bụla iche: gịnị bụ atụmatụ ha.

Ike osisi dabere na mkpụrụ ndụ mmanụ hydrogen

Mkpụrụ mmanụ na-adabere n'ụkpụrụ nke batrị, nke usoro electrochemical na-ewere ọnọdụ. Nanị ọdịiche dị n'etiti analogue nke hydrogen bụ arụmọrụ ya dị elu (n'ọnọdụ ụfọdụ, ihe karịrị pasent 45).

Mmanụ ọkụ bụ otu ọnụ ụlọ ebe a na-etinye ihe abụọ: cathode na anode. Ma electrodes bụ plainum (ma ọ bụ palladium) ntekwasa. A akpụkpọ ahụ dị n'etiti ha. Ọ na-ekewa oghere dị n’oghere abụọ. A na-enye ikuku oxygen na oghere dị na cathode, ma na-enye hydrogen na nke abụọ.

N'ihi nke a, mmeghachi omume kemịkal na-apụta, nsonaazụ ya bụ nchikota oxygen na mkpụrụ ndụ hydrogen na ntọhapụ nke ọkụ eletrik. Mmetụta dị n'akụkụ nke usoro a bụ mmiri na nitrogen ewepụtara. A na-ejikọ electrodes mmanụ ọkụ na sekit eletriki ụgbọ ala, gụnyere igwe eletriki.

Igwe hydrogen dị n'ime ọkụ

N'okwu a, ọ bụ ezie na a na-akpọ injin ahụ hydrogen, ọ nwere ọdịdị yiri ya dịka ICE. Nanị ihe dị iche bụ na ọ bụghị mmanụ ụgbọala ma ọ bụ propane na-ere ọkụ, kama ọ bụ hydrogen. Ọ bụrụ na ị jupụta cylinder na hydrogen, mgbe ahụ enwere otu nsogbu - gas a ga-ebelata arụmọrụ nke otu ihe dị ka pasent 60.

Ndị a bụ nsogbu ole na ole ndị ọzọ na ịgbanye na hydrogen na-enweghị ịkwalite injin ahụ:

• Mgbe etinyere HTS, gas ga-abanye na mmeghachi omume kemịkal site na igwe sitere na nke a na-eme ụlọ ọkụ na piston, na mgbe mgbe nke a nwekwara ike ime na mmanụ injin. N'ihi nke a, a na-etolite ogige ọzọ na ụlọ ọkụ, nke na-adịghị iche na ikike pụrụ iche na-ere ọkụ nke ọma;
• Oghere ndị dị na ime ụlọ ọkụ kwesịrị ịbụ nke zuru oke. Ọ bụrụ na ebe mmanụ ọkụ nwere ntakịrị nsị ntakịrị, gas ga-adị mfe ịgbanye na kọntaktị na ihe ndị na-ekpo ọkụ.

Injin maka idoanya Honda

Maka ebumnuche ndị a, ọ bara uru iji hydrogen dị ka mmanụ na motọ na-agbanwe agbanwe (kedu ihe bụ njirimara ha, gụọ ebe a). Ihe oriri na mkpochapu nke ụdị dị otú ahụ dị iche na ibe ha, yabụ gas na ntinye anaghị ekpo ọkụ. Thatbụ na ọ nwere ike, mgbe engine na-modernized ka nsogbu ndị dị n'iji dị ọnụ ala karịa na gburugburu ebe obibi mmanụ ụgbọala.

Ogologo oge ole ka ndụ nke mkpụrụ ndụ mmanụ ọkụ dị?

N'ụwa nile taa, ụgbọ ala ndị dị otú ahụ dị obere, ma ha erubeghị n'usoro, ọ na-esiri ike ịsị akụ ndị enyere ike. Ndị omenkà enweghị ahụmịhe n'okwu a.

Naanị ihe enwere ike ikwu bụ na dịka ndị nnọchi anya Toyota si kwuo, mmanụ ụgbọ ala Mirai ụgbọ ala ha nwere ike imepụta ike ruo puku kilomita 250 na -akwụsịghị akwụsị. Ka emechara nke a, ịkwesịrị inyocha ịdị irè nke ngwaọrụ a. Ọ bụrụ na arụmọrụ ya belatara nke ukwuu, a na -agbanwe sel mmanụ ụgbọ ala na ụlọ ọrụ enyere ikike. N'eziokwu, mmadụ kwesịrị ịtụ anya na ụlọ ọrụ ga -ewere ezigbo ego maka usoro a.

Kedu ụlọ ọrụ na-eme ugbua ma ọ bụ na-aga ịme ụgbọ ala hydrogen?

Ọtụtụ ụlọ ọrụ na-etinye aka na mmepe nke otu ike na-enweghị nchekwa gburugburu ebe obibi. Ndị a bụ ụdị akpaaka, na ụlọ ọrụ nhazi nke enwere nhọrọ ọrụ, dị njikere ịbanye n'usoro:

• Mercedes-Benz bụ GLC F-Cell crossover, nke ekwuputara mmalite nke ahịa ya na 2018, mana ruo ugbu a ọ bụ naanị ụlọ ọrụ na ministri ole na ole nke Germany nwetara ya. A gosipụtara ụdị traktọ mmanụ ụgbọala nke mbụ, GenH2, na nso nso a;
• Hyundai - Nexo prototype ewepụtara afọ abụọ gara aga;
• BMW bụ ihe atụ nke hydrogen Hydrogen 7, nke ewepụtara na ahịrị mgbakọ. Otu ogbe 100 ka nọ na ọkwa nnwale, mana nke a abụrụla ihe.

Otu n'ime ụgbọ ala ndị nwere ike ịzụta na America na Europe bụ ụdị Mirai na Clarity site na Toyota na Honda, n'otu n'otu. Maka ụlọ ọrụ ndị ọzọ, mmepe a ka dị na ụdị eserese, ma ọ bụ dị ka ụdị na-adịghị arụ ọrụ.

toyota mirai

Honda doo anya

Ego ole ka ụgbọ ala na-akwụ ụgwọ na-efu?

Gwọ ụgbọ ala hydrogen dị mma. Ihe kpatara nke a bụ ọla dị oke ọnụ ahịa nke bụ akụkụ nke electrodes nke mmanụ ọkụ (palladium ma ọ bụ platinum). Ọzọkwa, ụgbọ ala nke oge a nwere ọtụtụ usoro nchebe na nkwụsi ike nke ọrụ nke ihe eletriki, nke chọkwara ihe onwunwe.

Ọ bụ ezie na mmezi nke ụgbọ ala dị otú ahụ (ruo mgbe a ga - eji dochie mkpụrụ ndụ mmanụ ọkụ) adịghị ọnụ karịa ụgbọ ala nke ọgbọ ọhụrụ. Enwere mba ndị na-akwado mmepụta nke hydrogen, mana ọbụlagodi na nke a, ị ga-akwụ ihe dị ka dollar 11 na ọkara kwa kilogram nke gas. Dabere n’ụdị injin ya, nke a ga-ezu maka ihe dị ka otu narị kilomita.

Gịnị kpatara ụgbọ ala hydrogen ji dị mma karịa ụgbọ eletrik?

Ọ bụrụ na ị were osisi hydrogen nwere mkpụrụ mmanụ, mgbe ahụ ụgbọ ala dị otú ahụ ga-adaba na ụgbọ ala eletrik anyị na-ahụkarị n'okporo ụzọ. Nanị ihe dị iche bụ na a na-agba ụgbọ ala eletrik na ntanetị ma ọ bụ site na njedebe na ọdụ gas. Hydrogen iga n'onwe ya na-ewepụta ọkụ eletrik maka onwe ya.

Banyere ọnụahịa ụgbọ ala ndị a, ha dị oke ọnụ. Dịka ọmụmaatụ, ụdị ntọala Tesla ga-efu site na $ 45 puku. Enwere ike iji analogs Hydrogen si Japan zụta 57 puku nkeji. N'aka nke ọzọ, ndị Bavaria na-ere ụgbọ ala ha na mmanụ "akwụkwọ ndụ akwụkwọ ndụ" na ọnụahịa nke puku dollar 50.

Ọ bụrụ na anyị eburu n'uche ihe bara uru, ọ dị mfe iji jupụta ụgbọ ala na gas (ọ ga-ewe ihe dị ka nkeji ise) karịa ichere ọkara elekere (yana ịkwụ ụgwọ ngwa ngwa, nke anaghị anabata ụdị batrị niile) na ebe a na-adọba ụgbọala. Nke a bụ mgbakwunye nke osisi hydrogen.

Ihe ọzọ gbakwunyere bụ na mkpụrụ ndụ mmanụ anaghị achọ ndozi, na ndụ ha na-arụ ọrụ buru ibu. Banyere ụgbọ eletrik, nnukwu batrị ha ga-achọ ngbanwe n'ime ihe dị ka afọ ise n'ihi eziokwu ahụ bụ na ọ nwere ọtụtụ oge ịgba ụgwọ. Na ntu oyi, batrị n'ụgbọ ala eletrik na-ahapụ ngwa ngwa karịa n'oge ọkọchị. Ma mmewere na mmeghachi omume nke hydrogen oxidation anaghị ata ahụhụ site na nke a ma na-ewepụta ọkụ eletrik.

Kedu ihe bụ atụmanya maka ụgbọ ala hydrogen na kedụ mgbe a ga-ahụ ha n'okporo ụzọ?

Na Europe na United States, enwere ike ịchọta ụgbọ ala hydrogen. Agbanyeghị, ha ka nọ na ngalaba ịmata ihe. Ma taa enwere olile anya ole na ole.

Isi ihe kpatara na ụdị ụgbọ njem a agaghị ejupụta n'okporo ụzọ nke mba niile n'oge na-adịghị anya bụ enweghị ikike imepụta ihe. Nke mbu, odi nkpa iguzoputa mmeputa nke hydrogen. Ọzọkwa, ọ dị mkpa iru ọkwa dị otu a, na mgbakwunye na ịdị mma gburugburu ebe obibi, ọ bụkwa mmanụ maka ọtụtụ ndị ọkwọ ụgbọ ala. Na mgbakwunye na mmepụta nke gas a, ọ dị mkpa ịhazi njem ya (ọ bụ ezie na maka nke a, ị nwere ike iji okporo ụzọ ndị a na-ebuga methane n'enweghị nsogbu), ma kwadebe ọtụtụ ọdụ ụgbọ mmiri nwere ọdụ ndị kwesịrị ekwesị.

Nke abuo, onye ọ bụla na-arụpụta ụgbọala ga-eji usoro ọgbara ọhụrụ mepụta usoro mmepụta, nke chọrọ itinye ego dị ukwuu. N'ime akụ na ụba na-adịghị agbanwe agbanwe n'ihi ntiwapụ nke ọrịa zuru ụwa ọnụ, ọ bụ mmadụ ole na ole ga-ewere ihe egwu dị otú ahụ.

Ọ bụrụ n’ịlele ngagharị nke mmepe nke njem eletriki, usoro mgbasa ozi mere ngwa ngwa. Otú ọ dị, ihe kpatara ewu ewu nke ụgbọ ala eletrik bụ ikike ịchekwa na mmanụ ọkụ. Ma nke a bụkarị ihe mbụ kpatara eji azụrụ ha, ọ bụghị maka ichekwa gburugburu ebe obibi. N'ihe banyere hydrogen, ọ gaghị enwe ike ịchekwa ego (ọbụlagodi ugbu a), n'ihi na a na-etinyekwu ume karịa na mmepụta ya.

Uru na isi ọghọm nke igwe hydrogen

Yabụ, ka anyị chịkọta. Uru nke igwe mmanụ hydrogen gụnyere ihe ndị a:

• Emission enyi gburugburu ebe obibi;
• Ọrụ ịgbachi nkịtị nke ike (ọkụ eletrik);
• N'ihe banyere iji mmanụ ọkụ, ọ dịghị mkpa mmezi ugboro ugboro;
• Ngwunye ngwa ngwa;
• E jiri ya tụnyere ụgbọ ala eletrik, usoro ihe ọkụkụ na isi iyi na-arụ ọrụ ọfụma ọbụlagodi na oyi na-ekpo ọkụ.

Ọ bụ ezie na enweghị ike ịkpọ mmepe ahụ ihe ọhụụ, n'agbanyeghị nke a, ọ ka nwere ọtụtụ adịghị ike nke na-eme ka onye ọkwọ ụgbọ ala jiri nlezianya na-ele ya anya. Lee ụfọdụ n'ime ha:

• Ka hydrogen na-enwu, ọ ga-enwerịrị ọnọdụ gas. Nke a na - eweta ụfọdụ nsogbu. Dịka ọmụmaatụ, a chọrọ compres ndị dị ọnụ ọnụ pụrụ iche iji kpakọba gas. Nsogbu dịkwa na nchekwa dị mma na njem nke mmanụ, ebe ọ bụ na ọ nwere ike ịgba ọkụ;
• Na cylinder, nke a ga-arụnyere na ụgbọ ala ahụ, ọ ga-adị mkpa ịlele ya site n'oge ruo n'oge. Iji mee nke a, onye ọkwọ ụgbọ ala ahụ ga-eleta ụlọ ọrụ pụrụ iche, nke a bụ ụgwọ ọzọ;
• Gbọ ala hydrogen anaghị eji nnukwu batrị, agbanyeghị, nrụnye ka na-adalata nke ọma, nke na-emetụta oke njirimara nke ụgbọ ahụ;
• Hydrogen - na-ere ọkụ na obere ọkụ, yabụ ihe ọghọm metụtara ụgbọ ala dị otú a ga-esonyere ya na nnukwu mgbawa. N'iburu omume enweghị isi nke ụfọdụ ndị ọkwọ ụgbọ ala na nchekwa nke ha na ndụ nke ndị ọzọ na-eji ụzọ eme njem, ụgbọ ala ndị ahụ ekwesighi ịtọhapụ ha n'okporo ụzọ.

N'iburu mmasị nke ihe a kpọrọ mmadụ na gburugburu ebe dị ọcha, anyị nwere ike ịtụ anya na a ga-enwe ọganiihu n'okwu gbasara ịmecha njem "akwụkwọ ndụ akwụkwọ ndụ". Ma mgbe nke a mere, ọ bụ naanị oge ga-egosi.

Ka ọ dị ugbu a, lee nyocha vidiyo nke Toyota Mirai:

Ọdịnihu na hydrogen? Toyota Mirai - Nlele zuru ezu na nkọwapụta | LiveFEED®

Ajụjụ & Azịza:

Gịnị mere injin hydrogen ji dị ize ndụ? N'oge combustion nke hydrogen ngwakọta, engine na-ekpo ọkụ karịa n'oge combustion nke mmanụ ụgbọala. N'ihi ya, enwere ike ịka ọkụ nke pistons, valves na oke ibu nke unit ahụ.

Kedu ka esi etinye mmanụ ụgbọala hydrogen? A na-eji hydrogen eme ụgbọ ala dị otú ahụ na steeti gas (gas na-ekpo ọkụ ma ọ bụ nke na-ekpo ọkụ). Iji chekwaa mmanụ ụgbọala, a na-agbanye ya na 350-700 ikuku, na okpomọkụ nwere ike iru -259 degrees.

Kedu ka igwe ọkụ n'ime hydrogen si arụ ọrụ? Ụgbọ ala ahụ nwere ụdị batrị. Oxygen na hydrogen na-agafe efere pụrụ iche. Ihe si na ya pụta bụ mmeghachi omume kemịkalụ na ntọhapụ nke ikuku mmiri na ọkụ eletrik.