Đang tải...

Công nghệ vật liệu Động cơ sử dụng nhiên liệu Hydrogen

Thảo luận trong 'Công nghệ mới' bắt đầu bởi autovn, 6/5/10.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. autovn
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    29/7/09
    Số km:
    979
    Được đổ xăng:
    91
    Mã lực:
    201
    Xăng dự trữ:
    499 lít xăng

    Trong khi những loại nhiên liệu nhân tạo khác có thể thay thế cho các động cơ xăng và diezel mà không cần có một sự thay đổi đáng kể nào đối với động cơ và hệ thống nhiên liệu thì ở đây Hydrogen là một loại khí và nó sẽ yêu cầu một hệ thống dự trữ mới, một thiết kế lại triệt để về động cơ, một hệ thống trạm cung cấp mới và cả một mạng lưới các hệ thống liên quan khác.
    [​IMG]
    Xe Honda FCX đng cơ hydrogen.
    Khó khăn đầu tiên khi sử dụng là Hydrogen tồn tại ở dạng lỏng ở áp suất nhỏ hơn so với áp suất và nhiệt độ của môi trường xung quanh. Mật độ của Hydrogen có thể tăng thêm bằng cách chứa đựng nó trong những bình khí nén với những cấu tạo đặc biệt tương tự như những thùng đông lạnh, có thể chịu đựng những áp suất nén cao tới 690 bar. Hydro lỏng phải được chứa trong một vách ngăn 2 lớp và đảm bảo cách nhiệt, chống thấm hoàn toàn so với môi trường bên ngoài Bình chứa Hydro lỏng sẽ bao gồm phần đựng Hydro và một hệ thống làm lạnh, do đó rất lớn từ 95 đến hơn 300 lít và có trọng lượng từ 100 đến 450 kg. Ngoài khả năng cải thiện các đặc tính của động cơ, động cơ Hydrogen còn có khả năng tăng khoảng thời gian nạp nhiên liệu cho bình lên từ 150 đến 320 km.
    [​IMG]

    Chiếc EC-003 của Boeing trong chuyến bay thử nghiệm với nhiên liệu Hydrogen
    Nguyên lý :

    Hydrogen có 2 nguyên lý sử dụng cơ bản là :
    -
    Sử dụng như một nhiên liệu đốt trong truyền thống và nó sẽ hoạt động tốt ở bất kỳ nơi đâu có một nguồn nước sạch và một nhà máy phát điện. Viễn cảnh của một môi trường trong sạch đã và đang thúc đẩy sự phát triển của loại nhiên liệu này mà với một công nghệ như hiện nay thì vấn đề này sẽ không còn là bao lâu nữa.
    -
    Sử dụng dưới dạng pin, trong đó khí Hydro sẽ được nạp vào cực dương của fuel cell. Năng lượng sinh ra từ trong các phản ứng hóa học, không từ sự đốt cháy do đó quy trình đốt cháy nhiên liệu là tốt nhất.
    Sản xuất :

    Hydrogen có thể được sản xuất từ nước hay từ nhiên liệu hóa thạch. Nhiên liệu hóa thạch bao gồm các phân tử Hydrocarbon có khả năng tái tạo (reforming), oxy hóa, cracking hóa, hóa hơi để tạo thành Hydrogen. Than đá là loại nguyên liệu thường được sử dụng để tạo Hydrogen trong những thập niên trước. Tuy nhiên nếu than đá hay các loại nhiên liệu hóa thạch được sử dụng thì sẽ gặp một rắc rối là việc hóa lỏng hay hóa hơi chúng với một áp suất cao. Nói chung, quá trình này gây nên ô nhiễm và lại tiêu tốn một loại nhiên liệu không thể tái tạo được.
    Có nhiều phương pháp để tách Hydrogen từ nước : nhiệt, nhiệt hóa học, quang phân, điện phân … Giá và tác động đến môi trường của việc sản xuất Hydrogen từ nước phụ thuộc vào nguồn năng lượng cung cấp cho quá trình điện phân. Riêng đối với nhiên liệu hóa thách không được sử dụng phương pháp trên vì sẽ tạo thành nhiều carbon dioxit CO2 trong quá trình đồng thời giá thành cũng cao hơn.
    Tái tạo :

    Hiện nay người ta thường sử dụng phản ứng oxy hóa từng phần, đây là một dạng phản ứng luân hồi giữa nước và khí dưới một áp suất tác động và một kỹ thuật hút bám để tạo ra 4.200 sft3/hr ( 1980 slpm ) Hydro. Độ tinh khiết của Hydro đạt được là 99,99%. Lượng nước tiêu thụ tối đa mỗi ngày là 15000 l/ngày.
    Chi phí sử dụng :

    Chi phí lớn nhất cho việc cải tạo này là cho việc thiết kế hệ thống cung cấp và chứa nhiên liệu. Bên cạnh đó, nhiên liệu Hydrogen có chi phí cao nguyên nhân chính là do giá của nguồn điện cao ( có từ 5 – 25% năng lượng điện bị mất trong quá trình điện phân ). Trong những trường hợp cao nhất, theo bảng 2 giá của hydrua hay Hydro lỏng vẫn cao hơn nhiều so với xăng. Một cách tổng quát, chỉ khi nào giá điện giảm đi một nửa, còn giá xăng tăng lên gấp 3 thì chi phí cho 2 phương pháp trên mới bằng nhau.
     

Chia sẻ trang này