Д вигателите с вътрешно горене използващи водород са неефективни, скъпи за поддръжка и вредят повече на околната среда, отколкото двигателите с горивни клетки или акумулаторни батерии. От друга страна, са шумни и забавни, за това производителите на автомобилни ги представят, като по-екологичен вариант за любителите на отиващите си двигателите с вътрешно горене. Водородът със сигурност ще намери своето място в новата зелена икономика, защото предоставя повече енергия за тегло и обем от литиевите батерии. Това позволява зеленият водород да намери приложение там, където батериите не могат, все още, да се справят, като авиация, морски транспорт, камиони за дълги превози, влакове и тежки машини.
При автомобилите е малко спорно, защото за повечето шофьори батериите вършат добре работата си и предлагат някои предимства. Електрическите автомобили може да се зареждат у дома или в офиса, вместо да се търси водородна станция, и използват електричеството много по-ефективно, връщайки почти цялата енергия в батерията към колелата, под формата на въртящ момент. Като единствените значителни енергийни загуби от източника до колелата, които се срещат при акумулаторните електромобили, са от електропреносните кабели. Въпреки това, автомобилите използващи водородни горивни клетки, като Toyota Mirai и Hyundai Nexo на ще продължат да привличат шофьорите, които предпочитат възможността да зареждат бързо гориво, вместо да чакат на зарядното устройство при по-дълго пътуване. Япония и Корея работят усилено, да направят водорода лесно достъпен, така че би трябвало употребата им да стане толкова удобна, колкото на настоящите автомобили на изкопаеми горива.
Разработвания от Yamaha за Toyota водороден двигател
Относно ефективността, превозните средства с горивни клетки отстъпват на батериите. Енергията се губи при етапите на електролиза, компресия и транспортиране, а ако се остави в резервоара изтича бавно. Има и допълнителна неефективност при преминаването на енергията обратно през горивна клетка, за да се преобразува в електричество. Докато, електрическата батерия има около 75-85 процента ефективност, електрическите горивни клетки постигат ефективност не повече от 30-35 процента. Предимствата са нулевите емисии и малката поддръжка. Вече има ново предложение за употребата на водород, под формата на специално разработени водородни двигатели с вътрешно горене, като 5-литровия V8 (8-цилиндров V-образен) двигател с мощност 450 конски сили, който Yamaha разработва за Toyota, и концептуалния автомобил с водороден двигател, който Renault скоро ще представи. Водородът също може да се изгаря в двигатели с вътрешно горене, но това има някои недостатъци.
Сред тях са всичките загуби на ефективност, характерни за електрическите автомобили с горивна клетка, като и етапът на горене, който е дори по-малко ефективен от горивната клетка, намалявайки крайната енергийна ефективност, от източника до колелата, с още 5 процента. Относно отделяните емисии, при изгарянето на водород се отделя безопасна, чиста вода, но при самото горене във въздуха се отделят вредни емисии от азотен оксид, а тъй като трябва да се смазва с масло, дори и да бъде монтиран катализатор, двигателят ще отделя и прахови частици. От това става ясно, че изгарянето на водород е по-малко ефективно и по-малко екологично от електромобилите с горивни клетки.
Недостатъкът за потребителите е поддръжката. Докато електрическото задвижване изисква много малко поддръжка, двигателите с вътрешно горене се нуждаят от редовно обслужване. Тук трябва да се спомене, че производителите на автомобили генерират сериозна печалба от резервни части и обслужване, което донякъде може да обясни, защо големи компании обмислят въвеждането на тази технология. Приходите след продажба, от поддръжка и резервни части, може да осигурят за автомобилните компании икономически ползи от водородните двигатели, но изглежда идеята е различна.
Десетилетия наред, двигателят с вътрешно горене е основната технология за повечето автомобилни производители и заема определено място в корпоративната им история. По-интересна изглежда идеята, производителите да предлагат водородните двигатели, като по-екологична алтернатива за автоманяците. Електромобилите на батерии и горивни клетки са безшумни, което ги прави скучни за някои хора, които харесват звука на мощните двигатели. Водородните двигатели могат да предоставят звуците от отработените газове и всмукването на гориво, характерни за бензиновите двигатели, но с много по-ниски вредни емисии.
Въпреки че, електрическите автомобили са изключително ефективни и много по-бързи от използващите изкопаеми горива, не доставят удоволствие на страстните шофьори, премахвайки връзката с автомобила чрез съединителя, скоростната кутия и ревът на двигателя. Водородните двигатели с вътрешно горене могат да предоставят всичко това в по-екологичен вариант. Любители на мощните двигатели продължават да демонстрират, че са щастливи да харчат повече за гориво, ако това доставя повече забавление. Много от автоманяците премахват оборудването за контрол на емисиите на чисто нови автомобили, за да повишат мощността с няколко конски сили или само за да звучат по-добре, така че, едва ли биха ги отказали вредните емисии от водородните двигатели. Изглежда, че няколко компании ще започнат да предлагат двигателите изгарящи водород, като по-екологичен вариант за автомобилните ентусиасти, към който могат да преминат, защото искат по-чиста околна среда, или защото са принудени да го направят. Явно Toyota вижда водородните двигатели, като бъдещето на автомобилните състезания. Компанията вече има прототипи с водородни двигатели в три вътрешни състезания и се стреми да разшири своята програма.
В духа на състезанията с нулеви емисии е и решението идващо от състезателните оф-роуд серии Extreme E, при което електрическите автомобили Extreme E да бъдат допълнени или може би дори заменени от автомобили Extreme H, задвижвани от зелен водород. Подробностите са процес на договаряне, но старта е определен за началото на сезон 2024. Скоро ще разберем, дали водорода ще замени бензина и дизела.
Източник: Yamaha, Renault, Extreme E
Николай Ваташки
