Błyskawiczna elektroliza wody nadzieją dla samochodów z ogniwem paliwowym

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Większość współczesnych ogniw paliwowych ładuje się za pomocą wodoru pozyskiwanego z gazu naturalnego. To wydajna metoda, wymagająca jednak użycia paliwa  kopalnego. Wodór można pozyskiwać też z elektrolizy wody, jednak jest to niezwykle powolny proces.

W Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) powstał proces pozyskiwania wodoru, który jest 1000-krotnie szybszy od elektrolizy pozwala na naładowanie wodorowego ogniwa paliwowego w ciągu zaledwie 90 sekund. Wykorzystuje on wodę zmieszaną z płynem jonowym. Cały proces odbywa się w obecności taniego bazującego na niklu katalizatora. Niklowy katalizator to molekuły rozpuszczone w lepkim płynie jonowym. Nikiel to bardzo rozpowszechniony pierwiastek, w przeciwieństwie do platyny, używanej zwykle jako katalizator  - mówi Molly O'Hagan z PNNL.

Niestety, nie należy spodziewać się w najbliższym czasie samochodów z ogniwami paliwowymi, które można będzie załadować w ciągu 90 sekund. Gdy w roli katalizatora wykorzystujemy nikiel a nie platynę, to cały proces pozyskiwania wodoru pochłania więcej energii, niż jej dostarcza. Zespół O'Hagan intensywnie pracuje nad zmianą tego stanu rzeczy i obecnie nie widzi żadnych przeszkód, które miałyby uniemożliwić uzyskanie więszej ilości energii niż w cały proces włożono. Badania te mogą stać się ponadto punktem wyjścia do opracowania innych procesów pozyskiwania wodoru z tanich cieczy. Skupiamy się na zrozumieniu, w jaki sposób można zmniejszyć ilość energii wkładanej w cały proces bez utraty szybkości procesu. Odkryliśmy, że fundamentalną rolę odgrywa tutaj kontrolowanie przepływu protonów. To pozwoli na opracowanie narzędzi pozwalających na stworzenie efektywnego i szybko działającego katalizatora - mówi O'Hagan.

« powrót do artykułu

[tempik 82]

 

 

Niestety, nie należy spodziewać się w najbliższym czasie samochodów z ogniwami paliwowymi, które można będzie załadować w ciągu 90 sekund. Gdy w roli katalizatora wykorzystujemy nikiel a nie platynę, to cały proces pozyskiwania wodoru pochłania więcej energii, niż jej dostarcza

 

chyba nie należy się tego spodziewać nigdy. woda jest chyba w takim dołku energetycznym jak żelazo na niższym poziomie. jaka by nie była gwiazda to z żelaza energii już nie uzyska ani rozbijając je ani łącząc w większe jądra. 

[Jajcenty 314]

 

 

Gdy w roli katalizatora wykorzystujemy nikiel a nie platynę, to cały proces pozyskiwania wodoru pochłania więcej energii, niż jej dostarcza.

Tu jest trochę zamieszania. Zawsze będziemy potrzebować więcej energii na rozkład wody niż uzyskamy po spaleniu wodoru. Zasady zachowania są bardzo restrykcyjne w tej kwestii.

Tu prawdopodobnie jako poziom odniesienia biorą zwykłą konwersję weglowodorów typu CH₄ + 2H₂O -> 4H₂ + CO₂ Tylko, że w tym procesie większość uzyskiwanej energii pochodzi ze spalenia węgla z metanu tlenem z wody.

Ale jeśli uczciwie policzyć wszystkie entalpie to ten proces też jest na zero na kartce papieru i na minusie w rzeczywistych realizacjach.

 

 

 

obecnie nie widzi żadnych przeszkód, które miałyby uniemożliwić uzyskanie więszej ilości energii niż w cały proces włożono.

 

To zdanie należy rozumieć: nie widać przeszkód, które miałyby uniemożliwić bycie na takim samym minusie jak wszyscy inni

[tempik 82]

też myślę że na wstępie chwalą się elektrolizą wody, a w tekście już wplątali cichaczem jakieś węglowodory czy alkohol.

czyli podsumowując można powiedzieć że nic się nie zmieniło i nadal potrafimy wydobywać energię którą zmagazynował ktoś inny(dinozaury-ropa, rośliny-węgiel, energia kinetyczna wody/wiatru-bezpośrednio słońce)

[TrzyGrosze 67]

Ale jeśli uczciwie policzyć wszystkie entalpie to ten proces też jest na zero na kartce papieru i na minusie w rzeczywistych realizacjach.

 

Nie szkodzi.

Biorąc pod uwagę zerowe koszty surowca, tani prąd ( na przygotowanie katalizatora itp), to nawet przy ujemnym bilansie ekwiwalent 1 litra benzyny może wynieść np 1 zł.

To tak przykładowo, że nawet będąc na minusie, można wyjść na plus.

[tempik 82]

To tak przykładowo, że nawet będąc na minusie, można wyjść na plus.

 

 

na giełdzie jak najbardziej można grać na spadkach, ale tutaj jakoś nie widzę zysku...

żeby uzyskać np. 1kW mocy z ogniwa musisz dostarczyć >1kW z czegoś innego np benzyny. gdzie zysk? i sens wydawania więcej jak można mniej ?

 

no chyba, że założyć ze bierzemy prąd z OZE czy atomu i nim pompujemy energię do wiązań chemicznych(np. wytwarzamy spiryt) i nim zasilamy ogniwa paliwowe w samochodzie mając w nosie wydajność, ale nadal będzie lepiej spalić ten spiryt w starodawnym silniku spalinowym i mieć większą moc. dalej nie widzę sensu

Edytowane 6 lutego 2017 przez tempik

[TrzyGrosze 67]

Chodzi o włożenie taniej energii w procesie przygotowania ogniwa.

1 kW prądu kosztuje inaczej niż 1kW z benzyny.

 

Ed

Ta zasada akurat nie musi się odnosić do procesu z notki.

Edytowane 6 lutego 2017 przez TrzyGrosze

[tempik 82]

 

 

Chodzi o włożenie taniej energii w procesie przygotowania ogniwa.

 

tak miało by to sens, i takie rozwiązania istnieją?(kompresja czystego wodoru do butli przy wykorzystywaniu prądu z OZE itd.)

ale ja z kontekstu wioskuje że  nowy pomysł jest taki: do baku wlewamy wodę, i robimy elektrolizę żeby nakarmić uzyskanym wodorem nasze ogniwo wodorowe 1kW. tylko naukowcy studzą emocje dodając że musimy na przyczepce wozić dodatkowy silnik podłączony do prądnicy >1kW żeby udało się tą wodę rozbić.

dlatego dodają "nie spodziewajcie się" że to będzie miało sens, heheheh

[pogo 102]

Tu raczej chodzi o produkcję wodoru bezpośrednio na stacji

Podjeżdżamy i w 90 sekund napełniamy nasz zbiornik wodorem, który właśnie został wyprodukowany.

[thikim 119]

I w domu

[tempik 82]

w takim ujęciu jak najbardziej ma to sens, tylko po grzyba jest napisane żeby nie oczekiwać na razie wykorzystania tego w samochodach itd.?

może błąd w tłumaczeniu

[thikim 119]

żeby uzyskać np. 1kW mocy z ogniwa musisz dostarczyć >1kW z czegoś innego np benzyny. gdzie zysk? i sens wydawania więcej jak można mniej ?

Moce to tu w zasadzie nie mają większego znaczenia.

Liczy się ile Cię będzie kosztowało przejechanie 100 km.

I nie jest wcale określone czy taniej czy drożej.

Bo załóżmy że tradycyjnie w zależności od wersji samochodu i trasy przejechanie 100 km kosztuje od 15 do 50 zł.

Teraz w to miejsce dajemy samochód elektryczny z tym nowym sposobem uzyskiwania wodoru i nie wiemy czy przejedzie taniej w tej chwili. Bo żeby to wiedzieć musielibyśmy znać szereg parametrów nie podanych w artykule. Samo to że trzeba zużyć więcej energii niż uzyskamy ze spalania nie mówi nam w zasadzie nic.

Edytowane 6 lutego 2017 przez thikim

[tempik 82]

no racja, najlepiej i konkretniej po prostu podawać kowalskiemu ile będzie go kosztowała w zł kWh z tych nowych i starych rozwiązań. oczywiście brutto czyli z dedykowana akcyzą, podatkiem drogowym itd

[thikim 119]

np. tu:

 

Świetne rezultaty odnotowuje również Tesla Model S, który oceniono na 16 kWh/100 km w przypadku wersji z pakietem 60 kWh oraz 17 kWh/100 km w przypadku wersji z pakietem 85 kWh.

http://samochodyelektryczne.org/porownanie_zuzycia_energii_samochodow_elektrycznych_z_2013r.htm
No to mamy przykładowe dane dodatkowe, że załóżmy 15 kWh na 100 km. Cena 1 kWh to 0,5 zł, czyli koszt przejechania to 7,5 zł na 100 km.

Czyli łącznie mamy na 100 km:

dla tradycyjnych: 15-50 zł

dla elektrycznych: 7,5 - 10 zł.

Czyli taniej. Ale teraz okazuje się że przy rozkładzie na wodór mamy straty. To sprawia że bilans będzie mniej korzystny. Ale o ile?

Jak o trochę to i tak elektryczne 100 km kosztuje mniej. Ale jak 5 razy gorzej jest z rozkładem na wodór no to już kicha.

Elektryczne mają masę zalet. Ale mają i wady. Moim skromnym zdaniem - na razie się nie opłaca. Niemniej jeśli uda się pokonać ograniczenia w magazynowaniu energii elektrycznej to elektryczne znokautują przemysł samochodowy. Z tym że to jeszcze lata. Olbrzymie pieniądze idą w ogniwa do smartfonów i laptopów - postępy są powolne.

W zasadzie rozwiązaniem nie musi być ogniwo. Rozwiązaniem może być dowolne dobre kompaktowe źródło energii elektrycznej.

PS. Dodajmy że w cenie paliwa (ropa/benzyna) z 3/4 to podatek
Więc gdyby ten podatek obniżono to elektryczne 100 km nagle stałoby się droższe.

Edytowane 6 lutego 2017 przez thikim

[tempik 82]

No to mamy przykładowe dane dodatkowe, że załóżmy 15 kWh na 100 km. Cena 1 kWh to 0,5 zł, czyli koszt przejechania to 7,5 zł na 100 km. Czyli łącznie mamy na 100 km: dla tradycyjnych: 15-50 zł dla elektrycznych: 7,5 - 10 zł.

 

w "realu" może być jeszcze korzystniej dla elektryków. te badania są chyba robione na hamowni(czyli zaniżone). silniki spalinowe mają większe bezwładności tłoków,wałów i gorszą charakterystykę przy zmiennym obciążeniu. wiadomo szarpanie gazem w elektryku też obniży efektywność ale nieporównywalnie mniej niż w tłokowym silniku.

 

 

 

Więc gdyby ten podatek obniżono to......

 

 

twój przykład powinien być w wikipedii,  tłumacząc co to jest teoria i ile ona ma współlego z praktyką

Edytowane 6 lutego 2017 przez tempik

[Jajcenty 314]

 

 

Więc gdyby ten podatek obniżono to elektryczne 100 km nagle stałoby się droższe.

Bardziej prawdopodobne jest podniesienie podatku na energię elektryczną i wprowadzenie restrykcji w rodzaju zakazu wjazdu spalinowym do centrum miasta czyli od Ursusa do Zielonki. A jak spalinowe wymrą, to dodamy podatek od litu, opłatę środowiskową na recycling ogniw, gps i podatek drogowy od kilometra, a jak nie jeździsz to podatek drogowy od minuty postoju, za przyciemniane szyby, klimatyzację, szyberdach, niech mnie ktoś powstrzyma!

[dexx 40]

Samochody na wodór nie mają sensu. Może i można je zatankować szybciej niż elektryki, ale energetycznie zawsze gorzej wypadają. Dodatkowo jakiś przełom w dziedzinie superkondensatorów może w ciagu paru lat ubić cała koncepcję wodorowych samochodów.

Jedyna nadzieja jak jest w wodorze to  wodór jako metasatabilne ciało stałe - nadprzewodnik. Pozwoliło by to budować bardzo szybkie ładowarki bez strat na kablach, a i pewnie do samych baterii lub superkondensatorów by się przydał.

Edytowane 6 lutego 2017 przez dexx