2. L’hidrogen és un element químic que a temperatura ambient es
pot trobar com hidrogen diatòmic (un gas inflamable i inodor). És
l’element més lleuger i més abundant de l’univers: en ell, té una
funció fonamental. Les estrelles estan formades per aquest gas
durant la major part dels seus cicles, al igual que l’aigua i alguns
compostos químics. És l’element més abundant de la naturalesa.
3.
4. Un vehicle d'hidrogen és un automòbil que utilitza hidrogen diatòmic
com a font primària d'energia per a funcionar.
Aquests automòbils utilitzen generalment l'hidrogen en un d'aquests dos
mètodes: combustió o conversió de pila de combustible.
• Combustió: l'hidrogen es crema en un motor d'explosió, de la mateixa
forma que la gasolina.
• Conversió de pila de combustible: l'hidrogen es converteix en
electricitat a través de piles de combustible que mouen motors
elèctrics.
El primer vehicle fou fabricat per BMW.
5. • No contamina ni consumeix recursos naturals.
• És gairebé absolutament silenciós.
• La combustió de l’hidrogen és neta, evitant la contaminació
del mediambient.
• L’hidrogen és un recurs molt abundant al món.
6. • Elevat cost d’energia.
• Hi ha molt pocs cotxes i són molt cars.
• És inflamable quan s’allibera.
• Requereix sistemes d’emmagatzematge costosos i poc
desenvolupats.
7. Gairebé tots els grans fabricants estan treballant en nous models que
inclouen el motor d’hidrogen
• Honda FCX
• BMW 745 H
• Nissan X-Trail FCV
• Toyota High Lander FCHV
• Opel Zafira d’hidrogen 3
• Mercedes Classe B Fuel Cell
8.
9. Un nou i revolucionari sistema de producció d'electricitat és el de
l'anomenada cèl·lula o pila de combustible que funciona amb
hidrogen. En la cèl·lula, aquest gas es combina i reacciona amb l'oxigen
de l'atmosfera i produeix vapor d'aigua; aquesta reacció produeix
energia elèctrica. Amb l'electricitat generada amb aquest sistema es
poden fer funcionar motors elèctrics per a moure els vehicles. Així
doncs, els vehicles propulsats mitjançant aquest sistema, com que són
elèctrics, no emeten fums contaminants. L'hidrogen està
emmagatzemat en uns contenidors recarregables que no representen
cap perill.
10.
11. Existeixen dos tipus bàsics de motor de combustió que utilitzen
hidrogen com a combustible.
1. Quatre temps (motor típic de combustió interna)
2. Motor Wankel.
12. El disseny d’aquest motor és bàsicament el mateix que el d’un
motor de benzina (amb pistons, vàlvules i altres sistemes).
Aquests motors permeten aprofitar les característiques que
presenta el hidrogen com a combustible:
• Alta velocitat de fluïdesa de la benzina.
• Alt nombre d’octans molt efectius (de 95 o 98).
• No arriba a formar ozons perquè no té cap toxicitat.
13. 1. Primer temps o admissió: la vàlvula d’escapada queda tancada, mentre que la d'admissió
està oberta.
2. Segon temps o compressió: A arribar al final de la carrera inferior, la vàlvula d'admissió
es tanca, comprimint-se el gas que contenia la càmera per l’ascens del pistó.
3. Tercer temps o explosió: Al arribar al final de la carrera superior el gas ha aconseguit la
pressió màxima. Una vegada iniciada la combustió, aquesta progressa ràpidament
incrementant la temperatura a l’interior del cilindre i expandint els gasos que empenyen
el pistó.
4. Quart temps o escapada: El pistó empeny lentament, fent un moviment ascendent, els
gasos de la combustió que surten per la vàlvula d’escap que queda oberta. Al arribar al
punt màxim de carrera superior es tanca la vàlvula d’escap i s’obre la d'admissió,
reiniciant-se el cicle.
14. És un tipus de motor de combustió interna que fa servir rotors
en compte dels pistons dels motors convencionals. Va ser
inventat per Fèlix Wankel.
15. • No dóna problemes d’auto encès, ja que la càmera de combustió
presenta una geometria adequada per la combustió de l’hidrogen
(té una relació volum/superfície molt elevada).
• Els gasos no provocarien problemes al motor Wankel perquè quan
els gasos freds entren, la càmera ja està buida i els gasos d’escap es
troben lluny.
• Es desenvolupa una alta potencia en comparació amb la seva mida,
cosa que permet tenir un sistema motriu d’alta potencia sense
emissions i amb una mida reduïda.
16. • L’oli de lubrificar es troba en contacte amb la mescla de
combustible i d’aire, cosa que fa que a la combustió, no només
es cremi l’hidrogen, sinó que també ho fa l’oli.
• Dos problemes:
1. Desaparició del lubricant (cosa que farà que el consum
augmenti)
2. Afectarà a les emissions del motor.
17. • No té la característica dels motors de pistó d’actuar com a fre
(comunament anomenat fre-motor
• Dieseling: es produeix a causa de la precisió del punt de
combustió, ja que, en cas de retardar-se una mica, pot passar
que la combustió comenci abans de que el rotor giri per si
mateix i pot provocar danys.
18. És possible trobar autobusos amb aquesta font d’energia en algunes
grans ciutats.
L’autobús d’hidrogen funciona a partir d’uns dipòsits que es carreguen
amb hidrogen i oxigen i tot seguit es produeix una reacció a partir de la
pila, que emet calor i vapor d’aigua. L’energia que genera aquesta calor
fa funcionar el motor sense contaminar i el vehicle es mou.
Aquests dipòsits es troben a sobre l’autobús, i aquest sistema fa que el
trajecte sigui molt més estable i silenciós.