Yoqilg'i xujayrasi avtomobili nima?

Kirish

Yoqilg'i xujayrasi avtomobillari avtomobil texnologiyasida yangi davrni anglatadi. Ichki yonuv dvigatellari bilan ishlaydigan transport vositalaridan farqli o'laroq, ular elektrokimyoviy reaktsiyalar va qayta tiklanadigan yoqilg'i manbai yordamida elektr energiyasini ishlab chiqaradilar. Ushbu maqolada biz yonilg'i xujayrasi transport vositalari nima ekanligini, ular qanday ishlashini va nima uchun muhimligini o'rganamiz.

Yoqilg'i xujayrasi avtomobili nima?

Yoqilg'i xujayrasi vositasi (FCV) - bu elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun yonilg'i xujayrasidan foydalanadigan elektr transport vositasi (EV). Elektr energiyasini saqlash uchun batareyalardan foydalanadigan an'anaviy EV'lardan farqli o'laroq, FCVlar uzluksiz elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun kimyoviy reaktsiyalardan foydalanadi. Ushbu elektr quvvati avtomobil g'ildiraklarini harakatga keltiradigan elektr motorini quvvatlantirish uchun ishlatiladi.

Yoqilg'i xujayrasi ikkita elektroddan iborat - musbat elektrod (anod) va salbiy elektrod (katod) - elektrolit atrofida biriktirilgan. Vodorod yoqilg'isi anodga, havodan kislorod esa katodga beriladi. Vodorod molekulalari elektroliz deb ataladigan jarayon orqali proton va elektronlarga bo'linadi. Keyin protonlar elektrolit orqali katodga, elektronlar esa tashqi zanjir orqali katodga o'tadi. Zanjir bo'ylab elektronlar oqimi avtomobilning motorini va chiroqlar va konditsioner kabi boshqa komponentlarini quvvatlaydigan elektr tokini hosil qiladi.

**Yoqilg'i xujayralari turlari

FCVlarda ishlatiladigan yoqilg'i xujayralarining bir nechta turlari mavjud, ularning har biri o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Bularga quyidagilar kiradi:

1. Polimer elektrolitlar membranasi yonilg'i xujayralari (PEMFC)
2. Qattiq oksidli yonilg'i xujayralari (SOFC)
3. Ishqoriy yonilg'i xujayralari (AFC)
4. Fosfor kislotasi yonilg'i xujayralari (PAFC)
5. To'g'ridan-to'g'ri metanol yoqilg'i xujayralari (DMFCs)

PEMFClar FCVlarda ishlatiladigan yonilg'i xujayralarining eng keng tarqalgan turidir. Ular engil vaznga ega va nisbatan past haroratda ishlaydi, bu ularni avtomobil ilovalari uchun juda mos keladi. O'z navbatida, SOFClar og'irroq va yuqori haroratda ishlaydi, lekin ular kengroq turdagi yoqilg'idan, jumladan uglevodorodlar va biogazdan foydalanishlari mumkin. AFKlar yuqori samaradorlik va nisbatan arzon narx hisoblanadi, lekin ular havodagi karbonat angidridga (CO2) sezgirligi tufayli keng qo'llanilmaydi. PAFClar statsionar energiya ishlab chiqarish uchun juda mos keladi, ammo ularning past quvvat zichligi ularni avtomobil ilovalari uchun kamroq moslashtiradi. DMFClar metanolni yoqilg'i sifatida ishlatishi mumkin, ammo ularning past samaradorligi va yuqori narxi ularni keng tarqalgan foydalanish uchun kamroq amaliy qiladi.

**Yoqilg'i xujayrasi transport vositalarining afzalliklari

Yoqilg'i xujayrasi transport vositalaridan foydalanishning bir qancha afzalliklari bor, jumladan:

1. Issiqxona gazlari emissiyasini kamaytirish: FCVlar iqlim o'zgarishi uchun javobgar bo'lgan asosiy issiqxona gazi bo'lgan karbonat angidrid (CO2) emissiyasini ishlab chiqarmaydi. Yoqilg'i xujayrasi reaktsiyalarining yagona qo'shimcha mahsuloti atrof-muhit uchun zararsiz bo'lgan suv bug'idir.

2. Energiya mustaqilligini oshirish: vodorod yoqilg'isini mahalliy ishlab chiqarish mumkin, bu esa xorijiy neftga bo'lgan ehtiyojni kamaytiradi.

3. Uzunroq haydash masofasi: FCVlar tez-tez zaryadlanishi kerak bo'lgan an'anaviy EV'larga nisbatan uzoqroq haydash masofasiga ega.

4. Tez yonilg'i quyish: FCVlarni bir necha daqiqada yonilg'i bilan to'ldirish mumkin, bu an'anaviy EV akkumulyatorini qayta zaryadlash uchun ketadigan vaqtdan ancha tezroq.

5. Yuqori samaradorlik: FCV an'anaviy EV'larga nisbatan yuqori energiya samaradorligiga ega, chunki ular elektr energiyasini saqlash va aylantirish o'rniga kimyoviy energiyani to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantiradi.

**Yoqilg'i xujayrasi transport vositalari oldida turgan qiyinchiliklar

Afzalliklariga qaramay, FCVlar keng qo'llanilishidan oldin yengib o'tilishi kerak bo'lgan bir qator qiyinchiliklarga duch keladi. Bularga quyidagilar kiradi:

1. Yuqori xarajat: FCVlarni ishlab chiqarish hozirgi vaqtda an'anaviy ichki yonuv dvigatelli transport vositalariga qaraganda qimmatroq bo'lib, ularni keng jamoatchilikka kamroq taqdim etadi.

2. Infratuzilmaning etishmasligi: FCVlarni keng qo'llashni qo'llab-quvvatlash uchun vodorod yoqilg'isi infratuzilmasiga katta sarmoya kiritish talab etiladi. Hozirgi vaqtda butun dunyo bo'ylab atigi bir necha yuz vodorod yoqilg'i quyish stantsiyalari mavjud bo'lib, FCV egalari uzoq masofalarga sayohat qilishni qiyinlashtiradi.

3. Xavfsizlik masalalari: Vodorod juda tez alangalanadi va xavfsizlikni ta'minlash uchun maxsus ishlov berish va saqlash tartib-qoidalarini talab qiladi. Bu FCVlarni jamoatchilik tomonidan qabul qilinishiga to'siq bo'lishi mumkin.

4. Cheklangan yoqilg'i mavjudligi: Hozirgi vaqtda vodorod yoqilg'isi asosan cheklangan resurs bo'lgan tabiiy gazdan ishlab chiqariladi. Qayta tiklanadigan energiya manbalaridan foydalangan holda elektroliz kabi barqaror vodorod ishlab chiqarish usullarini ishlab chiqish ishonchli yoqilg'i ta'minotini ta'minlash uchun zarur bo'ladi.

** Xulosa

Yoqilg'i xujayralari transport sohasida issiqxona gazlari chiqindilarini va neftga qaramlikni kamaytirish muammolariga istiqbolli yechim hisoblanadi. Yuqori xarajat va cheklangan infratuzilma kabi FCVlar oldida turgan qiyinchiliklarga qaramasdan, so'nggi yillarda ularning ishlashi, ishonchliligi va arzonligini oshirishda sezilarli yutuqlarga erishildi. Barqaror energiya yechimlarini ishlab chiqishda davom etar ekanmiz, FCVlar yanada barqaror kelajakka o'tish bo'yicha harakatlarimizda tobora muhim rol o'ynashi mumkin.