Прорыв в области автомобилестроения на водородном топливе

Автор: Helgana | Рубрика: Водород

Одним из главных препятствий в деле дальнейшего развития производства автомобилей на водородном топливе является несовершенство водородной топливной системы. Исследовательская группа, возглавляемая профессором Исамом Мадева, разработала систему заправки водородного топлива, которая позволяет заправлять топливный бак автомобиля всего за 5 минут, и этого топлива вполне хватает для того, чтобы автомобиль проехал на нем 300 миль.

Но превращение абстрактной идеи в реальность не было пустяковым делом для исследовательской группы, финансируемой корпорацией General Motors. Наибольшим препятствием была проблема нагревания во время заправки топливного резервуара. По словам Исама Мадеры, профессора машиностроения из университета Пердью (Purdue University), гидрид выделяет огромное количество теплоты. Потребовалось бы как минимум 40 минут для того, чтобы заправлять топливный резервуар без охлаждения, что абсолютно не приемлемо с практической точки зрения.

Эти суровые факты создали самую большую проблему для исследовательской группы.
Необходимо было противостоять эффекту нагревания, и при этом добиться приемлемого времени заправки. Для заправки водородного топлива был использован очень мелкий порошок гидрида метала. Этот порошок очень эффективно поглощает водород, но он абсолютно бессилен в том, что касается поглощения выделяемого при этом огромного количества теплоты. Поэтому жизненно важным вопросом было создание эффективной охлаждающей системы на всей заправочной станции.

Исследовательской группе нужно было найти решение, способное дать существенное снижение температуры во время заправки водородного топлива. То есть необходимо было создать эффективный теплообменник. Исследователям предстояло стать пионерами в этой области, поскольку никто до них не пробовал найти решение подобной проблемы.

Помня обо всех сложностях, команда исследователей создала систему, в которой металлический гидрид помещают в специальные «кармашки» в барокамере. Водород вводится в эти «кармашки» под давлением и поглощается. Замечательным при этом является тот факт, что реакция обратима. То есть при снижении давления в камере хранения водородный газ выделяется из металлического гидрида. Они установили теплообменник внутри резервуара для хранения водородного топлива, находящегося под давлением.

Мадева поясняет: «Из-за объективных ограничений в размерах, очень важно, чтобы теплообменник занимал как можно меньше места в резервуаре, предназначенном для хранения водородного топлива». Система охлаждения использует особый автомобильный хладагент, который течет по U-образной трубке, установленной между барокамерой и алюминиевым теплообменником. Теплообменник сконструирован таким образом, что когда водород начинает поглощаться металлическим гидридом, то происходит запуск механизма плавного снижения температуры. Дарш Кумар, исследователь из корпорации General Motors надеется: «Поскольку исследователи всего мира сегодня работают над созданием новейших металлических гибридов с улучшенными свойствами, проект теплообменника обеспечит готовое решение для всей автомобильной отрасли в целом».

Поделиться в соц. сетях