Hidrojen arabaları, otomotiv endüstrisinin geleceğidir. Toyota Mirai ve BMW X5 gibi hidrojen arabaları nasıl çalışır?

Hidrojenli arabalar henüz pazarda güçlü bir konuma sahip değil. Çok az üretici tamamen bu teknolojiyi geliştirmeye odaklanmaya karar veriyor. Çalışmalar hâlâ öncelikle elektrik motorları ve daha az kirletici olan içten yanmalı veya hibrit motorlar üzerinde yoğunlaşıyor. Büyük rekabete rağmen hidrojen arabaları merak uyandırıyor. Onlar hakkında bilmeye değer olan nedir?

Hidrojen enerjisi nasıl çalışır?

Hidrojen arabalarının en büyük avantajı çevre dostu olmalarıdır. Bunları bu şekilde tanımlayabilmek için üretim sürecinde de çevre koruma ilkelerine saygı gösterilmesi gerektiğini burada belirtmekte fayda var. 

Hidrojenle çalışan araçlar, aracı hareket ettirmek için gereken elektriği üretecek şekilde çalışır. Bu, elektrik üreten hidrojen tankına sahip kurulu yakıt hücreleri sayesinde mümkün oluyor. Elektrik pili tampon görevi görür. Örneğin hızlanma sırasında tüm araç motor sisteminde bulunması gereklidir. Ayrıca frenleme sırasında kinetik enerjiyi emebilir ve depolayabilir. 

Hidrojen motorunda meydana gelen süreç 

Ayrıca aracın hidrojen motorunda tam olarak ne olduğunu bulmaya değer. Bir yakıt hücresi hidrojenden elektrik üretir. Bunun nedeni ters elektrolizdir. Reaksiyonun kendisi havadaki hidrojen ve oksijenin su oluşturmak üzere reaksiyona girmesinden oluşur. Bu, elektrik motorunu çalıştırmak için ısı ve elektrik üretir.

Hidrojenli araçlarda yakıt hücreleri

PEM yakıt hücreleri hidrojenle çalışan araçlarda kullanılmaktadır. Anot ve katodu çevreleyen hidrojen ve oksijeni ayıran polimer elektrolitik bir membrandır. Membran yalnızca hidrojen iyonlarına karşı geçirgendir. Aynı zamanda anotta hidrojen molekülleri iyonlara ve elektronlara ayrılır. Hidrojen iyonları daha sonra EMF'den katoda geçerek havadaki oksijenle birleşirler. Bu şekilde su oluştururlar.

Öte yandan hidrojen elektronları emk'den geçemez. Bu nedenle anot ve katodu birbirine bağlayan telin içinden geçerler. Bu, çekiş aküsünü şarj eden ve otomobilin elektrik motoruna güç sağlayan elektrik üretir.

Hidrojen nedir?

Tüm Evrendeki en basit, en eski ve aynı zamanda en yaygın element olarak kabul edilir. Hidrojenin belirli bir rengi veya kokusu yoktur. Genellikle gaz halindedir ve havadan daha hafiftir. Doğada sadece bağlı formda, örneğin suda bulunur.

Yakıt olarak hidrojen – nereden elde edilir?

H2 elementi elektroliz işlemiyle elde edilir. Bu, sabit akım ve bir elektrolit gerektirir. Onlar sayesinde su ayrı bileşenlere (hidrojen ve oksijen) ayrılır. Anotta oksijenin kendisi, katotta hidrojen oluşur. H2 genellikle kimyasal süreçlerin, doğal gaz sentezinin veya ham petrol rafinasyonunun bir yan ürünüdür. Hidrojen talebinin önemli bir kısmı yenilenebilir enerji kaynaklarından karşılanmaktadır.

Yenilenebilir kaynaklardan elde edilen hidrojen – hangi hammaddeler bu gruba giriyor?

Hangi spesifik malzemelerin yenilenebilir hammadde olarak adlandırılabileceğini açıklığa kavuşturmak önemlidir. Hidrojen ve yakıt hücreli araçların çevre dostu olabilmesi için yakıtın aşağıdaki gibi kaynaklardan elde edilmesi gerekir:

• fotovoltaikler;
• Rüzgar enerjisi;
• su enerjisi;
• Güneş enerjisi;
• jeotermal enerji;
• biyokütle.

Hidrojenli arabalar – Toyota Mirai

2022 ve 2021 Toyota Mirai, müşteriler tarafından en sık tercih edilen modellerden biridir. Mirai'nin 555 km'ye kadar menzili ve arabanın arkasında yer alan 134 kW'lık bir elektrik motoru var. Enerji, aracın ön kaputunun altında bulunan yerleşik yakıt hücreleri tarafından üretiliyor. Hidrojen birincil enerji olarak kullanılıyor ve arka koltukların altındaki gimbal tüneli adı verilen tanklarda depolanıyor. Tanklar 5,6 bar basınçta 700 kg hidrojen taşıyor. Toyota Mirai'nin tasarımı da bir avantajdır - arabanın tasarımı fütüristik değil klasiktir.

Mirai, 100 km/saat hıza 9,2 saniyede ulaşıyor ve 175 km/saat azami hıza sahip.. Toyota Mirai tutarlı bir güç sağlıyor ve sürücünün hem hızlanma hem de frenleme komutlarına çok iyi yanıt veriyor.

Hidrojen BMW X5 dikkat etmeye değer bir otomobil

Hidrojenle çalışan araç yelpazesinde SUV'lar da yer alıyor. Bunlardan biri BMW X5 Hidrojen. Tasarımındaki model aynı serideki fırınlı muadillerinden farklı değil. Yalnızca ışık panelleri veya çerçeve tasarımı farklılık gösterebilir ancak bunlar göze çarpan tutarsızlıklar değildir. Bavyera markasının ürünü, 6 kg'a kadar gaz depolayabilen iki tankın yanı sıra 170 hp'ye kadar güce sahip yakıt hücrelerine sahiptir. İlginç bir şekilde BMW, Toyota ile güçlerini birleştirdi. Hidrojenle çalışan X5 modeli, Asyalı üretici Hydrogen NEXT'in arabalarıyla aynı teknoloji kullanılarak geliştirildi. 

Hidrojenli arabalar gerçekten çevre dostu mu?

Hidrojen arabalarının en büyük avantajı çevre dostu olmalarıdır. Ancak durumun gerçekten böyle olup olmadığı büyük ölçüde hidrojenin nasıl üretildiğine bağlıdır. Yakıt elde etmenin ana yolu doğalgaz kullanarak üretim yapmak olsa da, kendisi de çevre dostu ve emisyonsuz olan elektrik, hidrojen üretim sürecinin yarattığı kirliliğin tamamını azaltmıyor. Arabayı uzun süre kullanırken bile. Hidrojenli bir araba, eğer onu kullanmak için gereken enerji tamamen yenilenebilir kaynaklardan geliyorsa, tamamen yeşil olarak adlandırılabilir. Araç aynı zamanda çevre açısından da tamamen güvenlidir. 

Hidrojen arabaları - özet

Elektrikli otomobillerin menzili giderek artıyor ve aynı zamanda sürüşü de çok eğlenceli. Ancak elektrikli araçlara yakıt ikmali yapmak zor olabilir. Böyle bir tahrike sahip makineler, Varşova gibi büyük şehirlerin yakınında iyi performans gösterecektir.Ülkemizde hala az sayıda hidrojen dolum istasyonu var, ancak Orlen endişesinin belirttiği gibi istasyon sayısının 2030'ün üzerine çıkacağı 100 yılına kadar bu durumun değişmesi gerekiyor.