Vodík ako palivo: Prečo ho jednoducho nevyužívame v spaľovacom motore?
Alternatívny pohon získava čoraz väčšiu popularitu a zrejme každý vie, že fosílne palivá patria k limitovaným zdrojom, ktoré tu o niekoľko dekád nemusia vôbec byť. Výrobcovia automobilov sa pod nátlakom regulácií snažia nájsť riešenie na tento problém a hoci elektromobily patria k azda najväčším kandidátom, ktorý má nahradiť klasické autá vybavené spaľovacím motorom, vodík ako palivo je taktiež na vzostupe.
Mnohí sa však pýtajú, prečo nemôžeme jednoducho nahradiť benzín či naftu vodíkom? Pokiaľ je vodík ako palivo ekologickejšie, prečo sa investuje toľko času a energie do elektromobilov? Nuž, použiť vodík ako palivo v klasickom spaľovacom motore je síce po úpravách možné, no nie ideálne. Poďme si na tento problém posvietiť.
Obsah
Vodík je ako alternatívne palivo skvelá voľba
Pokiaľ vodík v spaľovacej komore správne zhorí (v ideálnom množstve bez nespáleného zvyšku), jediným typom emisií je vodná para. Jason Fenske z Engineering Explained si na vodík ako alternatívne palivo posvietil vo svojich videách, ako pre piestový spaľovací motor, tak aj rotačný motor.
Súvisiaci článok - Rotačný motor: Prečo je Wankelov rotačný motor najlepší na vodíkové palivo?
V skratke však platí, že pokiaľ by si použil vodík ako palivo v poupravenom piestovom motore, nebolo by to vôbec efektívne. Máme tu dva hlavné problémy, ktoré hrajú proti vodíku v motore s vnútorným spaľovaním.
1. Problém - energetická hustota
Prvým problémom je, že vodík nemá takú energetickú hustotu ako ostatné palivá. V skratke to znamená, že potrebuješ oveľa väčšie množstvo vodíka, aby si vykonal rovnakú prácu s menším množstvom benzínu. Pokiaľ spárujeme tento problém s faktom, že pri piestovom spaľovacom motore dokážeme v tom najlepšom využiť len 30% energie paliva na pohyb vpred, nastáva sklamanie.
2. Problém - emisie v podobe oxidov dusíka (NOx)
Čo sa týka hlavného problému číslo dva, ten sa týka hlavne emisií. Ako už bolo povedané, pri dokonalom zapálení vodíka je výsledkom vodná para, no má to háčik. Okrem vodnej pary sa po spálení vodíka dostáva do ovzdušia NOx, respektíve oxidy dusíka, ktoré si môžeš veľmi ľahko spojiť s emisným škandálom VW koncernu. Vodík tak nemusí byť tou najčistejšou alternatívou, respektíve nie pokiaľ ho použijeme ako palivo v motore s vnútorným spaľovaním.
Záver a zhrnutie
Odpoveďou na spomenuté problémy je použitie vodíka v palivových článkoch, ktoré generujú elektrinu. Palivové články sú totiž oveľa efektívnejšie ako motory s vnútorným spaľovaním a čo sa týka emisií, vodíkové palivové články sú čistejšie než emisie, ktoré vyprodukuje spaľovací motor poháňaný vodíkom.