FACULTATEA DE INSTALAII

REFERAT LA DISCIPLINA

TEHNOLOGII AVANSATE DE SEPARARE PENTRU AP I HIDROGEN~ Utilizri ale hidrogenului transportul rutier ~Dumitru Vlad

Haiduc Horaiu

Pop Ctlin

andor Roland

An universitar 2015-2016

Pila de combustibil cu hidrogenPila de combustibil sau celula de combustibil cu hidrogen, este un dispozitiv electrochimic care prin combinarea hidrogenului i a oxigenului produce electricitate, avnd ca produse secundare ap i cldur.

n cea mai simpl form o singur pila de combustibil este alctuit din doi electrozi, un anod i un catod cu un electrolit ntre ei. La anod, hidrogenul reactioneaza cu un catalizator, disociind n ioni incrcai pozitiv i electroni ncarcai negativ, apoi protonii trec prin electrolit, iar electronii printr-un circuit, genernd curent electric.n continuare, la catod se ntlnesc ionii pozitivi, venii prin electrolit, electronii, venii prin circuitul electric i oxigenul, unde are loc reacia de reducere, rezultnd ap i cldur utila.

O astfel de celu de combustibil genereaz aproximativ 0,7 V, iar cand aceste celule sunt nseriate, puterea crete de la civa W pna la ordinul MW n funcie de numrul de celule de combustibil.

Utilizarea hidrogenului n transporturiPentru a pune n micare un autovehicul cu ajutorul pilelor de combustibil, este nevoie ca acesta s fie dotat cu un motor elecric.Astfel se vor nseria mai multe pile de combustibil, pn se va ajunge la puterea electric cerut de motor i astfel autovehiculele sunt alimentate cu ajutorul pilelor de combustibil i n consecin cu hidrogen.

n prezent 17 producatori auto experimenteaz alimentarea autovehiculelor cu pile de combustibil pe modelele scoase pe pia. Productori ca Honda, Toyota, GM, Ford au modele de maini alimentate cu ajutorul pilelor de combustibil, care sunt deja scoase la teste de drum.

Infrastructura bazat pe hidrogen ca i ia amploare pe zi ce trece la nivel mondial, dar cel mai notabil n Europa de Nord i n Japonia.

Avantaje i dezavantaje n utilizarea hidrogenului ca i n transporturiPrincipalul avantaj este acela ca hidrogenul este de departe cel mai abundent gaz/element pe care il gasim in natura i n consecin sursa de cea mai abundenta pentru autovehiculele alimentate cu ajutorul pilelor de combustibil pe hidrogen.De asemnea, n urma cercetrilor pe prototipuri s-a concluzionat ca autovehiculele alimentate cu hidrogen au o autonomie mult mai buna dect cele alimentate cu benzina, de exemplu un automobil alimentat cu pile de combustibil circul 70 de mile cu un galon de hidrogen, n schimb un automobil clasic circul doar 20 de mile cu un galon de benzin.

Un alt avantaj al autovehiculelor care funcioneaza cu ajutorul pilelor de combustibil pe hidrogen este acela ca sunt foarte silenioase, deoarece sunt eliminate toate parile mecanice care alcatuiesc un motor clasic pe benzin sau motorin i n consecina este eliminat zgomotul dat de funcionarea acestora.

De asemenea emisiile eliberate de autovehiculele alimentate cu hidrogen nu sunt nocive.

Dei hidrogenul ca surs de pentru alimentarea autovehiculelor aduce nenumarate avantaje fa de autovehiculele pe cobustibili clasici, de asemenea regsim i dezavantaje.

Chiar dac hidrogenul este cel mai rspndit element din natur este destul de puin n atmosfer i pentru ca s fie folosit acesta trebuie extras. Procedeele de extracie a hidrogenului nu sunt foarte eficiente i de asemenea sunt i destul de scumpe.Preul unui astfel de autovehicul este destul de ridicat datorit tehnologiei, infrastructura nc nu a ajuns la dezvoltarea la care s permit o tranziie uoar de la automobilele clasice la cele pe hidrogen.

De asemenea pentru a putea fi folosit ca i combustibil hidrogenul trebuie comprimat la presiuni foarte mari, care ridica problema pericolului de explozie i totodata reticena din partea consumatorilor.

Dei ncet crete numrul staiilor de alimentare cu hidrogen, acesta nu este la fel de raspndit ca i la combustibilii clasici, fapt care reduce din posibilitatea circularii cu autovehicule pe hidrogen.

Situaia staiilor de alimentare cu hidrogen la nivel mondialLa nivel mondial este nregistrat un numr de intrari de 639 de staii de alimentare cu hidrogen, dintre care unele sunt n funciune, iar altele sunt planificate pentru a fi deschise publicului.n prezent aceste staii sunt alimentate cu ajutorul cisternelor care transporta hidrogenul n form lichid sau gazoas.

n imaginea de mai jos se vede o staie de alimentare cu hidrogen din Germania, una din arile europene cu un numar mare de astfel de staii.

n continuare este prezentat o hart care prezint situaia staiilor de alimentare cu hidrogen la nivelul Europei.

Dup cum se vede, Germania este ara care este pe primul loc la numrul de staii de alimentare cu hidrogen, atat funcionale ct i planificate pentru a fi puse n funciune.

Concluzie

n concluzie, hidrogenul are o importan ridicat n domeniul transporturilor, deoarece pe zi ce trece crete numrul autovehiculelor alimentate cu pile de combustibil pe hidrogen.

Cu toate acestea principalele impedimente sunt infrastructura i costul ridicat de producere i de creeare a pilelor, dar dup cum avanseaz tehnologia, n viitor hidrogenul va fi unui din principalii combustibili.

Bibliografie:

1. Ioan tefnescu i alii Pile de combustibil ntre teorie i practic;2. Ioan Iordache i Ioan tefnescu Tehnici avansate de tratare a apei i separare a hidrogenului;3. http://www.fuelcells.org;4. http://www.futurecars.com;5. http://www.airliquide.ro;

6. http://sites.psu.edu/hydrogen-powered-cars-the-future-of-clean-energy;

7. http://www.netinform.net/H2/H2Stations;

7