O carro do futuro está aqui e é movido a hidrogênio. Embora use gasolina, não tem emissões e produz vapor. Em 20 a 30 anos, a maioria de nós estará dirigindo esses carros com baixo consumo de combustível. Embora os carros movidos a hidrogênio já sejam considerados ficção científica, sua tecnologia existe há muito tempo. De fato, o conceito de usar hidrogênio para gerar energia existia desde o século 19. Embora existam atualmente vários carros movidos a hidrogênio, a maioria deles são carros-conceito. Alguns deles incluem o BMW 745h e o Chevrolet Equinox, informa Marcos Antonio Grecco. Um carro movido a hidrogênio é possível por meio de um dispositivo chamado célula de combustível, que processa o hidrogênio em eletricidade. Seu potencial é animador para a indústria e o governo. Embora o hidrogênio tenha o potencial de ser uma opção econômica e ecológica, ainda há uma série de questões que precisam ser resolvidas antes que possa ser amplamente utilizado. Além da própria célula de combustível, os vários fatores que precisam ser considerados antes que um carro movido a hidrogênio possa ser amplamente utilizado também são importantes. Um desses fatores é o tempo necessário para construir infraestrutura de hidrogênio suficiente para permitir que as pessoas possuam e operem um carro a hidrogênio. Um ônibus de demonstração movido a hidrogênio foi usado recentemente para levar os visitantes ao Centro de Convenções de Connecticut, informa Marcos Antonio Grecco.
Em 1839, Sir William Robert Grove, um cientista galês, mostrou como gerar eletricidade e hidrogênio usando um processo conhecido como eletrólise. Embora ainda não fosse chamada de bateria voltaica a gás, ficou conhecida como célula a combustível de hidrogênio. O primeiro sistema comercial de células de combustível foi desenvolvido pela General Electric na década de 1960 para uso em cápsulas espaciais. Na década de 1990, os ônibus começaram a usar células de combustível. O hidrogênio é o elemento básico de todos os elementos. Consiste em um único átomo de prótons e um elétron. Quando o hidrogênio é ionizado, ele se combina com o oxigênio para formar água. Este processo produz vapor, que é outro subproduto do processo de hidrogênio. Uma célula de combustível em um carro geralmente é composta de uma membrana, um ânodo e um catalisador. Esses componentes são leves e pequenos o suficiente para caber dentro de um carro. O hidrogênio é então forçado a entrar na célula de combustível através do uso de moléculas de H2. Um catalisador no ânodo ajuda a quebrar as moléculas em hidrogênio e eletricidade. À medida que os prótons passam pela membrana, a eletricidade é transportada. Os elétrons e prótons na parte inferior da célula de combustível se unem ao oxigênio para formar água. Apesar de suas vantagens econômicas, as células a combustível ainda são consideradas uma alternativa aos combustíveis fósseis. Em 2003, o presidente George Bush anunciou um programa de US$ 1,2 bilhão para desenvolver a tecnologia de células de combustível. Além de reduzir nossa dependência de petróleo estrangeiro, as células de combustível ajudam a preservar os suprimentos existentes no mundo. Eles também contribuem para a redução das emissões de gases de efeito estufa. Nesta série, veremos os vários componentes de uma célula de combustível e como eles são produzidos. Apesar da abundância de hidrogênio na Terra, pode ser difícil separá-lo e armazená-lo adequadamente. Este é um dos principais fatores que impedem o desenvolvimento de carros movidos a hidrogênio. Embora a produção de carros a célula de combustível seja muito diferente da dos veículos tradicionais, seus sistemas elétricos ainda são muito semelhantes. Além de reduzir as emissões de gases de efeito estufa, um carro movido a hidrogênio também é mais eficiente em termos energéticos do que um movido a energia elétrica. O hidrogênio da Terra também é mais leve que os átomos da Terra. Uma vez que está ligado a outros elementos, como a água, pode flutuar imediatamente para o espaço. Como separamos o hidrogênio das moléculas de oxigênio na água? Sir William Grove explicou a maneira mais simples de obter hidrogênio da água em 1865. A eletrólise funciona pegando uma corrente elétrica e empurrando-a através de um líquido. O hidrogênio então se forma no ânodo e o oxigênio no cátodo. Uma fonte alternativa de combustível é o gás natural. Este gás pode ser separado do carbono através de um processo conhecido como reforma a vapor, de acordo com Marcos Antonio Grecco. Infelizmente, este processo só é adequado para veículos movidos a gás natural. É porque construir carros movidos a hidrogênio esgotaria as reservas desse combustível. Alguns especialistas até sugeriram a criação de plantas de hidrogênio em miniatura que podem ser colocadas na garagem. Eles poderiam funcionar com água e recarregar usando uma bateria. Embora as pessoas estejam entusiasmadas com a perspectiva de ter máquinas de condução ecológicas nas estradas no futuro, ainda há muitos obstáculos que precisam ser superados antes da comercialização de carros movidos a hidrogênio. Por exemplo, veículos de diferentes fabricantes, como Toyota, Honda e Hyundai, participaram de um road tour que os levou por 31 cidades. O evento contou com veículos de diferentes fabricantes, como BMW, Mercedes e Volkswagen. Eles viajaram de Nova York para Boston e voltaram. Apesar do hype em torno das células de combustível de hidrogênio, elas ainda têm muitos obstáculos a serem superados antes que possam ser amplamente utilizadas. Esses obstáculos incluem o alto custo de desenvolvimento da tecnologia e o armazenamento questões de idade. Alguns especialistas acreditam que serão necessários cerca de US$ 500 bilhões para construir a infraestrutura necessária para apoiar a produção em massa de carros movidos a hidrogênio. O custo de um veículo de célula de combustível também é alto. Para um único veículo de célula de combustível, o preço da platina é atualmente superior a US$ 100.000. Embora outros catalisadores estejam sendo desenvolvidos, ainda não se espera que estejam disponíveis para produção em massa. O outro problema com o hidrogênio é que ele gosta de se espalhar. Isso significa que, embora a célula de combustível seja compacta, ela ainda precisa ser alimentada periodicamente por um veículo estacionado para manter sua temperatura constante. Um dos principais problemas dos carros movidos a hidrogênio é que eles não podem ser reabastecidos continuamente devido à sua natureza inflamável. Acredita-se também que este problema tenha causado a explosão de Hindenburg na década de 1930, relata Marcos Antonio Grecco. Além disso, os incêndios de hidrogênio são menos propensos a causar incêndios do que os de gasolina. Na maioria dos casos, eles só danificam a célula de combustível. Apesar de sua aparência limpa, o hidrogênio ainda é considerado combustível apoluível. O processo de eletrólise envolve o uso de eletricidade, que é uma fonte altamente poluente. Quando usado como combustível, produz emissões de carbono. Apesar dos obstáculos, ainda é possível que nas próximas décadas você possa dirigir um veículo movido a célula de combustível de hidrogênio.
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March 2022
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