I veicoli a idrogeno o i veicoli a celle a combustibile (FCV) utilizzano una reazione chimica per generare elettricità e alimentare il veicolo. Ecco una rottura di come funzionano:
1. Presentazione dell'idrogeno:
* Serbatoio del carburante: Il veicolo memorizza il gas idrogeno in un serbatoio ad alta pressione. Questo serbatoio è in genere realizzato con materiali leggeri come la fibra di carbonio per ridurre il peso.
* Tipi di accumulo di idrogeno:
* Idrogeno compresso: Conservato ad alta pressione (350-700 bar).
* Idrogeno liquido: Immagazzinato a temperature estremamente basse (-253 ° C).
* Storage idrogeno a stato solido: In fase di sviluppo, utilizzando materiali per conservare l'idrogeno chimicamente.
2. Cell a combustibile:
* Reazione elettrochimica: Il cuore del sistema è la cella a combustibile, in cui l'idrogeno reagisce con ossigeno dall'aria per produrre elettricità, acqua e calore.
* Componenti:
* anodo: L'idrogeno entra nell'anodo, in cui un catalizzatore divide le molecole di idrogeno in protoni ed elettroni.
* Elettrolita: I protoni passano attraverso una membrana di scambio di protoni (PEM) al catodo.
* Catodo: L'ossigeno reagisce con gli elettroni e i protoni per formare molecole d'acqua.
* Corrente elettrica: Il flusso di elettroni attraverso un circuito esterno genera elettricità.
3. Motore elettrico:
* Fonte di alimentazione: L'elettricità prodotta dalla cella a combustibile alimenta un motore elettrico.
* Funzionamento del motore elettrico: Il motore converte l'energia elettrica in energia meccanica, che guida le ruote del veicolo.
4. Efficienza energetica:
* Alta efficienza: Le celle a combustibile sono altamente efficienti, convertendo circa il 60% dell'energia dell'idrogeno in elettricità.
* Emissioni pulite: L'unica emissione dal veicolo è il vapore acqueo.
5. Vantaggi dei veicoli idrogeno:
* Emissioni a tubi di coda zero: Non producono inquinanti dannosi, rendendoli rispettosi dell'ambiente.
* Alta efficienza: Hanno un'efficienza di conversione ad alta energia.
* Futti di rifornimento rapido: Il tempo di rifornimento è simile ai veicoli a benzina.
* Long Range: I veicoli a idrogeno possono percorrere distanze comparabili ai veicoli a benzina.
6. Sfide dei veicoli a idrogeno:
* Infrastruttura di idrogeno: Costruire un'infrastruttura di alimentazione di idrogeno diffusa è costosa e richiede tempo.
* Produzione di idrogeno: La produzione di grandi quantità di idrogeno pulito è cruciale.
* Costo: I veicoli a idrogeno sono attualmente più costosi dei veicoli a benzina.
* Preoccupazioni di sicurezza: L'idrogeno è infiammabile e richiede un'attenta gestione.
Nel complesso, i veicoli a idrogeno offrono una soluzione promettente per ridurre le emissioni di gas serra e promuovere il trasporto sostenibile. Tuttavia, sono necessari progressi tecnologici significativi e sviluppo delle infrastrutture per renderli ampiamente accessibili e convenienti.
