Ceir hydrogen yw dyfodol y diwydiant modurol. Sut mae ceir hydrogen fel y Toyota Mirai a BMW X5 yn gweithio?

Nid yw ceir hydrogen eto mewn sefyllfa gref yn y farchnad. Ychydig iawn o weithgynhyrchwyr sy'n penderfynu canolbwyntio'n llwyr ar ddatblygiad y dechnoleg hon. Mae gwaith yn dal i fod yn bennaf ar foduron trydan a pheiriannau hylosgi mewnol neu hybrid llai llygredig. Er gwaethaf llawer o gystadleuaeth, ceir hydrogen yn chwilfrydedd. Beth sy'n werth ei wybod amdanyn nhw?

Sut mae ynni hydrogen yn gweithio?

Mantais fwyaf cerbydau hydrogen yw eu cyfeillgarwch amgylcheddol. Mae'n werth nodi yma, er mwyn gallu eu diffinio yn y modd hwn, mae angen parchu egwyddorion diogelu'r amgylchedd hefyd yn y broses gynhyrchu. 

Mae ceir sy'n cael eu pweru gan hydrogen yn gweithio yn y fath fodd fel eu bod yn cynhyrchu'r trydan sydd ei angen i symud y cerbyd. Mae hyn yn bosibl diolch i'r celloedd tanwydd sydd wedi'u gosod gyda thanc hydrogen sy'n cynhyrchu trydan. Mae'r batri trydan yn gweithredu fel byffer. Mae ei bresenoldeb yn system injan gyfan y cerbyd yn angenrheidiol, er enghraifft, yn ystod cyflymiad. Gall hefyd amsugno a storio egni cinetig yn ystod brecio. 

Y broses sy'n digwydd mewn injan hydrogen 

Mae hefyd yn werth darganfod beth yn union sy'n digwydd yn injan hydrogen y cerbyd ei hun. Mae'r gell tanwydd yn cynhyrchu trydan o hydrogen. Mae hyn oherwydd electrolysis gwrthdro. Yr adwaith ei hun yw bod hydrogen ac ocsigen yn yr aer yn rhyngweithio i ffurfio dŵr. Mae hyn yn cynhyrchu gwres a thrydan i yrru'r modur trydan.

Celloedd tanwydd mewn ceir hydrogen

Defnyddir celloedd tanwydd PEM mewn cerbydau hydrogen. Mae'n bilen electrolytig polymer sy'n gwahanu'r hydrogen a'r ocsigen o amgylch yr anod a'r catod. Mae'r bilen yn athraidd i ïonau hydrogen yn unig. Ar yr un pryd, yn yr anod, mae moleciwlau hydrogen yn cael eu gwahanu'n ïonau ac electronau. Yna mae'r ïonau hydrogen yn mynd trwy'r EMF i'r catod, lle maent yn cyfuno ag ocsigen atmosfferig. Felly, maent yn creu dŵr.

Ar y llaw arall, ni all electronau hydrogen basio drwy'r EMF. Felly, maent yn mynd trwy'r wifren sy'n cysylltu'r anod a'r catod. Yn y modd hwn, cynhyrchir trydan, sy'n gwefru'r batri tyniant ac yn gyrru modur trydan y car.

Beth yw hydrogen?

Fe'i hystyrir fel yr elfen symlaf, hynaf ac ar yr un pryd yr elfen fwyaf cyffredin yn y bydysawd cyfan. Nid oes gan hydrogen unrhyw liw nac aroglau penodol. Fel arfer mae'n nwyol ac yn ysgafnach nag aer. Mewn natur, dim ond mewn ffurf rwymedig y mae'n digwydd, er enghraifft, mewn dŵr.

Hydrogen fel tanwydd - o ble mae'n dod?

Mae'r elfen H2 yn cael ei sicrhau yn y broses o electrolysis. Mae hyn yn gofyn am gerrynt uniongyrchol ac electrolyt. Diolch iddynt, mae dŵr yn cael ei rannu'n gydrannau ar wahân - hydrogen ac ocsigen. Mae ocsigen ei hun yn cael ei ffurfio yn yr anod, a hydrogen yn y catod. Mae H2 yn aml yn sgil-gynnyrch prosesau cemegol, synthesis nwy naturiol neu buro olew crai. Mae rhan sylweddol o'r galw am hydrogen yn cael ei ddiwallu gan ffynonellau ynni adnewyddadwy.

Hydrogen o ffynonellau adnewyddadwy - pa ddeunyddiau crai sy'n perthyn i'r grŵp hwn?

Mae'n werth egluro pa ddeunyddiau penodol y gellir eu galw'n ddeunyddiau crai adnewyddadwy. Er mwyn i gerbydau hydrogen a chelloedd tanwydd fod yn gynaliadwy, rhaid i danwydd ddod o ffynonellau fel:

• ffotofoltäig;
• ynni gwynt;
• ynni dŵr;
• egni solar;
• egni geothermol;
• biomas.

Ceir hydrogen - Toyota Mirai

Mae Toyota Mirai 2022, yn ogystal â 2021, yn un o'r modelau a ddewisir amlaf gan gwsmeriaid. Mae gan Mirai ystod o hyd at 555 km a modur trydan 134 kW yng nghefn y car. Cynhyrchir ynni gan gelloedd tanwydd ar y llong sydd wedi'u lleoli o dan gwfl blaen y car. Defnyddir hydrogen fel ynni sylfaenol a'i storio mewn tanciau yn y twnnel cardan fel y'i gelwir o dan y seddi cefn. Mae'r tanciau'n dal 5,6 kg o hydrogen ar 700 bar. Mae dyluniad y Toyota Mirai hefyd yn fantais - nid yw dyluniad y car yn ddyfodolaidd, ond yn glasurol.

Mae Mirai yn cyflymu i 100 km/h mewn 9,2 eiliad ac mae ganddo fuanedd uchaf o 175 km/h.. Mae'r Toyota Mirai yn darparu pŵer cyson ac yn ymateb yn dda iawn i symudiadau'r gyrrwr - cyflymu a brecio.

Hydrogen BMW X5 - car sy'n werth talu sylw iddo

Mae'r llinell gerbydau sy'n cael ei bweru gan hydrogen hefyd yn cynnwys SUVs. Un ohonynt yw'r BMW X5 Hydrogen. Nid yw'r model yn ei ddyluniad yn wahanol i'w gymheiriaid ffwrnais o'r un gyfres. Dim ond y paneli golau neu ddyluniad yr ymylon all fod yn wahanol, ond nid yw'r rhain yn anghysondebau amlwg. Mae gan gynnyrch y brand Bafaria ddau danc sy'n gallu storio hyd at 6 kg o nwy, yn ogystal â chelloedd tanwydd gyda chynhwysedd o hyd at 170 hp. Yn ddiddorol, mae BMW wedi ymuno â Toyota. Mae'r model X5 sy'n cael ei bweru gan hydrogen yn cael ei ddatblygu gan ddefnyddio'r un dechnoleg â cheir y gwneuthurwr Asiaidd Hydrogen NESAF. 

Ydy ceir hydrogen yn wyrdd iawn?

Prif fantais ceir hydrogen yw eu bod yn gyfeillgar i'r amgylchedd. Fodd bynnag, mae p'un a yw hyn yn wir yn dibynnu i raddau helaeth ar sut y cynhyrchir hydrogen. Ar adeg pan mai'r prif ddull o gael tanwydd yw cynhyrchu gan ddefnyddio nwy naturiol, nid yw trydan, sydd ynddo'i hun yn amgylcheddol ac yn rhydd o allyriadau, yn lleihau'r holl lygredd sy'n digwydd wrth gynhyrchu hydrogen. Hyd yn oed ar ôl defnydd hir o'r car. Gellir galw car hydrogen yn gwbl wyrdd os daw'r ynni sydd ei angen i'w redeg yn gyfan gwbl o ffynonellau adnewyddadwy. Ar yr un pryd, mae'r cerbyd yn gwbl ddiogel i'r amgylchedd. 

Ceir hydrogen - crynodeb

Mae gan gerbydau trydan ystod gynyddol ac maent hefyd yn llawer o hwyl i'w gyrru. Fodd bynnag, gall ail-lenwi cerbydau trydan fod yn her. Bydd ceir gyda gyriant o'r fath yn profi eu hunain yn wych yng nghyffiniau dinasoedd mawr, fel Warsaw.Ychydig iawn o orsafoedd llenwi hydrogen sydd yn ein gwlad o hyd, ond dylai hyn newid erbyn 2030, pan fydd nifer y gorsafoedd yn cynyddu i fwy na 100, yn ôl Orlen.