[EV] Hidrogénautozás és a napelem kapcsolata

Azon gondolkodtam, hogy napelem aszimmetrikus termelése esélyes, hogy elhozza a hidrogénautózást. Az ugye már belátásra került, hogy nem akarnak Kínától függővé válni, valamint pl. a VW/Toyota sem tartja életképesnek azt, hogy minden autó elektromos legyen (számításokkal alátámasztva). A hidrogéntermelés pedig olcsóvá válhat, amennyiben a napközbeni áram ára alulról fog közelíteni  nullához. Ott van még az a rész is, hogy helyi termeléssel előállítható. Tudom drága, de azt is, hogy ez most van. Az atomerőmű is drága, mégis megépítik és az még egy függőséget is tartalmaz. Ja! És könnyebben lehet megadóztatni, mint az áramot.

Vélemény?

( _ventura_ v | 2023. 09. 20., sze – 10:10 )

Szerkesztve: 2023. 09. 20., sze – 10:11

A hidrogén egyik olyan energiaforrás ami a legnagyobb  mennyiségben áll rendelkezésre, ezt nem kihasználni vétek ...

Fedora 38, Thinkpad x280

Csak nem szabad hidrogén, hanem víz van nagy mennyiségben. Szóval az érved a fúzió mellett jó érv, a hidrogénautó mellett meg nem. A hidrogénautó esetében a kérdés az, hogy meg lehet-e csinálni jó autónak (a jelenlegi hidrogénautókról nem ezt olvastam, luxusautó árban és súlyban egy középkategóriás, mert a gáztárolókat cipeli), és hogy fel lehet-e szabadítani olcsón. Fixme, de jelenleg a jelentős részét a hidrogénnek nem vízbontással csinálják.

( TCH | 2023. 09. 20., sze – 10:51 )

Szerintem igazad van; annyit tennék hozzá, hogy akár hidrogén-EV hibrideket is lehetne használni: dupla vágás, az otthoni napelem az akkumulátorát is tudja tölteni, meg az otthoni vízbontót is meg tudja hajtani. Esetleg a kocsira is lehet napelemet szerelni, bele meg egy mini vízbontót, amit egyrészt a napeleméről is, meg az akkumulátoráról is meg tud hajtani, ha épp nincs nap. Nem tudom, hogy gazdaságilag, vagy műszakilag ez így mennyire lenne életképes kombináció, de ötletelés gyanánt talán elment.

Oldschool Computer - http://oscomp.hu

A "kocsira napelem" érdekes, de nagyon ideális esetben (merőlegesen jön a napsugárzás) a talaj 1 kWh/m2-ot kap, amiből a napelem - jelenlegi - hatásfoka miatt lesz olyan 150 Wh/m2 körüli. Ha egy autón 6m2-t számolsz napelemezhetőnek, akkor kb. 0.9kWh lenne optimális esetben a termelés és ezt itthon optimális esetben napi 5 órával lehet számolni, tehát ha kint hagyod a kocsit egy napra, akkor az akkutöltés veszteségeivel nem számolva 4.5 kWh menne az akkuk felé ideális esetben. Ha ezt összeveted azzal, hogy a villanyautó fogyasztása 10-20 kWh/100km, akkor egy héten kerekítve 150-300km-nyi távot tudnál beletenni nyáron, nagyon ideális esetben. Ja és akkor még nem számoltál a klímázással, mert a napon kint hagyott autóhoz kelleni fog. :-)

Ha fix napelemet teszel rá, akkor a légellenállással lesznek gondok. Ha flexibilis napelemet, akkor meg a hatásfokkal és az árral.

Nyilván ezek csak sacc/kb. számok, de szerintem nagyságrendileg stimmelnek.

Kevesebbre emlekeztem. Ha napi mondjuk 25km-t tolt magatol, az azert nem rossz. Sem kiegeszitesnek, sem ingazashoz (eleg sokan autoznak seta/bringa helyett, es ha jol emlekszem, statisztikailag az utak harmada 5km-en beluli, masik harmada 5-10km kozti, csak a maradek harmad hosszabb). Ez azt jelenti, hogy ilyen felhasznalas eseten nem kell tolteni egyaltalan (lakotelepi/tarsashazi esetben nem annyi, hogy a garazsban bedugod, es a teton levo napelemrol feltolt). Ez kombinalva mondjuk a tervezett, Xiaomi-fele 10 millios villanyautoval eleg sok felhasznalast le tudna fedni.

A strange game. The only winning move is not to play. How about a nice game of chess?

Ott van elbaszva a koncepció, hogy benzines autóval számolsz.
Ha kidobunk minden felesleges súlyt (szervo, ABS,EPS, légzsák, klíma, önvezetés, masszázsfotel, stb), az utasok számát lecsökkentjük 1 vagy két főre, a végsebességet meg 50km/h-ra, és az egészet könnyűfémből vagy kompozitból rakjuk össze, akkor máris 2kWh/100km lesz, ami 10 óra töltéssel, moderált napelem mérettel is megvalósítható. A bónusz, hogy sík terepen, moderált sebességeknél (30km/h) pusztán a napelem is elégséges lenne a meghajtáshoz. Ez a SEV azaz Solar Electric Vehicle. De ilyent senki nem akar, mert kurva kényelmetlen.

"Maradt még 2 kB-om. Teszek bele egy TCP-IP stacket és egy bootlogót. "

Ha városi autónak szánod, akkor azért a 3-4 fővel érdemes számolni (2-3 gyerekes családok). A légzsákot és az ABS-t nem venném ki, de a többiben igazad van. Bár szerint a 2kWh-val eléggé alábecsülsz, elég ha megnézed, hogy egy elektromos roller motorja is alsó hangot 350 Wattról indul, de inkább 5-800 Watt.

Az Open Rocks-e 6 kWh körüli (max. 45km/h), az Xev Yoyo is 7 kWh körüli motort rejt, a Microlino 500 kilójához is 6 kWh a minimum rendelhető motor. Ezeknél kisebb cuccal meg az ember nem igazán merne a SUV-ok közé merészkedni.

Mondjuk egy villanyos kispolákot megnéznék könnyűfémes vagy kompozitos verzióban.

Szerk: ott van még a ZTECH ZT-96, kétszemélyes, 200 kilós, 3 kWh. Kicsi, viszont cserébe sokkal kevesebb a hely lenne a napelemnek és utcai töltőről sem tölthető.

FYI: a watt/kilowatt teljesitmeny mertekegyseg, a joule, a wattora, kilowattora meg energia vagy munka.

Egyebkent villanymotort rovid idore siman tulterhelhetsz, akar a nevleges 10x-esevel is, semmi baja nem lesz. Ha megoldod a huteset, meg tovabb. Szoval a nevleges teljesitmenybol meg az akkumeretbol kozvetlenul nem tudsz sokat levonni. Tipikusan nem szoktak az ido nagy reszeben kihasznalni a maximalis teljesitmenyt. Gyorsitasnal jo, ha van, de az utazosebesseget azert nem baj, ha a toredekevel is tartani tudja. Van meg egy fontos ertek villanymotoroknal, a kV ertek, ami itt nem kilovolt, hanem hogy percenkenti 1000-es fordulaton hany volt indukalodik rajta. Ennyivel kevesebbet kap ugyanis a vegen. Ezert van az, hogy a kisebb motorok allo helyzetben meg kis fordulaton sokkal tobbre kepesek, mint amikor mar gyorsan forognak.

A strange game. The only winning move is not to play. How about a nice game of chess?

Lehet szőrőzni a mértékegységeken, sőt kell is. Ettől függetlenül nem hiszem, hogy egy 2-3 személyes nem-roller, aminek esetleg még burkolata is van 2kW/100km átlaggal el tudna cirkulálni 50-es tempó mellett. 

Illetve azt sem hiszem, hogy bárki is lenne olyan bátor, hogy egy minimális össztömegű cuccal rodeózik a városban, miközben körülötte akár 2-2.5 tonnás "tankok" is mászkálnak.

Írod, hogy rövid időre túlterhelhető... csak ugye mennyi a "rövid idő". Ez mennyit jelent? 1 másodperc? 10 másodperc? Fél perc? Mert melóhelyen, ha én mondom, hogy "rövid időn belül meg kell oldani", akkor az maximum néhány napot jelent. De a business sokszor ezt úgy fordítja le, hogy ááá, elég lesz 2 hónap múlva, a negyedév végére.

Igen, a kV megvolt a drónok kapcsán.

( benz | 2023. 09. 20., sze – 11:34 )

Miert nem beznint szintetizalunk a folos arammal? Azzal raadasul CO2-t is kivonnank a legkorbol, valamint nem kellene uj motrokat csinalni, es a tarolasa is megoldott, biztonsagos.

A leginkább működőképes úthoz egyébként kell a Hidrogén is: a CO2-t kivonjuk a légkörből, és vízből bontott Hidrogénnel vegyítve (redukálva) egy rakás vegyület keletkeztethető. A legígéretesebb szerintem a metanol. Ezzel a baj az, hogy rengeteg energia a CO2 kivonás is, a Hidrogén bontás is, és a végén a hasznosnak tűnő energia jelentős részét elveszítjük, mert a reakció erősen exoterm, és tudtommal víz is keletkezik újra a CH3OH mellett. Tehát nagyon nem hatékony. De elméletben működik és elméletben "tetszőlegesen" (legalábbis nagyon) növelhető a folyamat hatásfoka.

( bennyh | 2023. 09. 20., sze – 12:32 )

Szerkesztve: 2023. 09. 20., sze – 12:33

Energiatároláshoz biztos nem hülyeség (bár nem tudom egy nagyobb hidrogén vagy bármilyen más termelő üzem mennyire szereti, ha a hálózat terheltségétől függően rángatják a termelést), személyautókba meg inkább a szintetikus benya, ha az a cél, hogy függetlenek legyünk, de ne szakadjunk bele a nagy függetlenedésbe.

Azt gondolom a jelenlegi politikai viszonyok alapján, gazdasági kényszer alatt fogja az EU erőltetni a hidrogént. Persze valahogy arcvesztés nélkül kell ezt majd csinálni, mert az EV mániával időközben majdnem tönkre vágták a saját autóiparukat.  Azt se felejtsük el, hogy napelemek túltermelésével kell majd kezdeni valamit.

mert az EV mániával időközben majdnem tönkre vágták a saját autóiparukat

Sikerre fogják vinni ezt a nemes célt. Ha beledöglünk is. Ugyanazok a sötétzöld idióták nyomják akik az atomellenességet. Azt sem racionalitás vezérelte, hanem a szektás fanatizmus. Most a szénerőművekkel sokkal jobb a környezetnek.

Ezek még akkor sem gondolkodnak amikor valamit már tönkretettek: inkább menekülnek előre a következő "nemes" célt megvalósítani. Céges világban mindenki rühelli az ilyen patkányokat akik után csak a szarkupacok maradnak.

( asch v | 2023. 09. 20., sze – 14:45 )

Szerkesztve: 2023. 09. 20., sze – 14:47

Az is működhetne, hogy a Hidrogént nem is próbáljuk meg szállítani, de energia tárolásra felhasználjuk fixen telepített energia tároló üzemekben. Így a nehéz és drága üzemanyagcellákat sem kell utaztatni, de a tartályt meg főleg nem. Az autóban meg marad csak az akksi, de sokkal kisebbek, mondjuk kb 50km-re elegendő mennyiség, amit egy automata rendszer tud cserélni, kb úgy mint valamelyik kínai gyártó tervezi. Pl ebben a videóban egy KIA van, most kerestem rá, nem is tudtam: https://www.youtube.com/watch?v=WOsy_EvtHr4 50km-enként egy két perces szünet meg belefér még a messzire utazóknak is. Egy kis jóindulattal éltem, hogy le lehet ezt a cserét nyomni 2 percre, a-la Forma-1-es kerékcsere.

Ezzel a megoldással a jelenlegi akku és vezérlőtechnika elegendő lenne az EV-khez feltéve, hogy elegendő ilyen állomás van. Az áram napi, sőt akár havi vagy éves tárolását pedig megoldhatná a Hidrogén, mert ez egy jól skálázódó technológia feltéve, hogy a H2 tárolás fix helyeken megoldott probléma.

Lehetőség az is, hogy a hidrogént a mai benzinkutak táraznák be a környék napelemeinek túltermeléséből.  Aztán ezt villany vagy hidrogén formájában tudnák értékesíteni autók számára illetve simán beszállhatnak ekkor az energiabiztonságba is. Tudom scifi, de minden így kezdődik. Jelenleg nem műszakilag, hanem gazdaságilag gondolom csak végig: használni a meglévő infrastruktúra egy részét, és megfelelni a posztban már szereplő paramétereknek

Ha a cél a meglévő infrastruktúra minél gazdaságosabb kihasználása, akkor a Redox folyadékáramú akkumulátorok sokkal jobb irányt jelentenének a hidrogénnél, hiszen a folyékony elektrolit szállítása és utántöltése-cseréje a meglévő infrastruktúrával megoldható.

Példa a redox folyadékáramú technológia gépjárművekben történő alkalmazására: https://www.nanoflowcell.com/research-development/innovation-labs/nanof…

( p2pking | 2023. 09. 20., sze – 15:01 )

Nem akarnak. Mit ? Megjobban ? Nagyjabol mar nem lehet.

Gazdasaga europanak kitett mindenkifele, onvedelmi ereje az usa es torokok fele.

Gyakorlatilag mint egy ribanc aki minden lukat kiarusitotta es hat ennyi volt.

Every single person is a fool, insane, a failure, or a bad person to at least ten people.

( Hiena v | 2023. 09. 20., sze – 18:09 )

Ammónia.  Jobban és könnyebben cseppfolyósítható, eltárolható, szállítható, kiömlése egyszerűbben detektálható. mint a hidrogén. Inert a tankban, direkt adagolható belsőégésű motorba.

"Maradt még 2 kB-om. Teszek bele egy TCP-IP stacket és egy bootlogót. "

Attól, hogy a szalmiákszeszt felmelegítve (49C fok felett) kiválik a vízből az ammónia és beadagolható a motorba. Indulásnál kell egy elektromos kazán, menet közben már ugyanez mehet az autó veszteségi hőjével. Sőt, a kimerült vizet a motor veszteségi hőjével tovább lehet hevíteni és egy gőzturbinára vezetve visszanyerhető a belsőégésű motor veszteségéből.

"Maradt még 2 kB-om. Teszek bele egy TCP-IP stacket és egy bootlogót. "

Mi lesz az égés képlete? NH3 + O2 = ?

Ugye az a légköri Nitrogénre vonatkozik, hogy ha kellően kicsit az égés hőmérséklete, akkor nem keletkezik, a légköri Nitrogén "inert gázként" viselkedik mintha ott sem lenne. De az ammónia "feje" a Nitrogén, azzal valaminek lenni kell! Mi lesz vele?

4NH3+3O2=2N2+6H2O (általános iskolai tananyag)
Az oxigén hamarabb lép reakcióba a hidrogénnel mint a nitrogénnel. A N2 keletkezésekor az entalpia 0kJ/mol, a NO2-nek 33,3kJ/mol. Emiatt, adott hőmérsékleten a nascens nitrogén hamarabb lép kapcsolatba egy másik nitrogén atommal, mint az oxigénnel.
Magyarán, mindaddig míg a motor dús keverékkel (oxigénszegényen) jár és nincs elegendő energia, nem lesz NOx a kipufogóban.

"Maradt még 2 kB-om. Teszek bele egy TCP-IP stacket és egy bootlogót. "

De, tudom, de ő hozta ide az ammóniát, úgyhogy szerintem neki a joga és lehetősége elmagyarázni, hogy hogyan működik és miért. Szerintem jó ez, hogy ide vannak ezek a dolgok citálva. Lásd: https://en.wikipedia.org/wiki/Dialogue#Antiquity

Tudom milyen az ammónia szaga. A kérdésem arra vonatkozott, hogy olyan kis mennyiségnél, amikor még nem érzem, már okozhat-e bajt. Mert ha előbb büdös, aztán árt, akkor van idő kiszállni. A hidrogén meg szagtalan, lehet, hogy nem mérgező, de előbb-utóbb durran. Persze katalitikus konverterekkel megoldható a probléma.

Gépjárművekben nem tömény ammónia, hanem szalmiákszesz formájában lenne tárolva. (Igen, ugyanaz a szalmiákszesz ami a fürdőben hesszol a kredencben) Ammónia gáz formában csak a gépkocsi üzemekor lenne előállítva. Az emberi orr 5-25 ppm körül képes az ammóniát detektálni. 30 ppm-nél, elkezd a szem könnyezni és elviselhetetlen a szag. Huzamos, max 4. órát meg nem haladó tartózkodásra a limit 100 ppm. 500 ppm felett már megbetegedést okozhat. 3000 ppm súlyos károsodást okozhat. Tehát ha kiömlik hamarabb kezdesz könnyezni, mielőtt kárt okozna. Ez utóbbit párszor saját bőrömön is tapasztaltam.
Csakhogy:
Az ammónia vízzel kimosható a levegőből. Emiatt a mentés sokkal gyorsabban megkezdhető.
A szalmiákszesz -90 fokos tartományig folyékony
15% alatti töménység esetén a szalmiákszesz nem meggyújtható. Magyarán egy égő szalmiákszeszes hordót vízzel is el lehet oltani és inertté hígítható. Az ammónia sárga lánggal ég, ezért a tüze könnyen detektálható.
Levegőből és hidrogénből, egy hűtőtoronyban, atmoszferikus nyomáson, koronakisülés mellett folyamatosan szintetizálható szalmiákszesz.
Hűvös helyen, tartályban korlátozás nélkül tárolható.

A hidrogénnél ott a kezelés problémája. Bármelyik utat is választod, több köbméternyi hidrogént elég problémás eldobni.
A hidrogén halványkék lánggal ég, ami napfénynél szinte láthatatlan. (Epiláltam már a karomat emiatt.)

Nem azt mondom, hogy ez a virágillatú csoda alternatívája a fosszilis energiahordozóknak, de figyelembe véve az összes többi versenyzőt, ez a legkezelhetőbb. Nem véletlenül használnak ammóniát millió tonnás mennyiségben hűtőközegként.

Pár érdekes, kutatás, fejlesztés a témában:
https://www.energy.gov/eere/fuelcells/articles/potential-roles-ammonia-…
https://www.ammoniaenergy.org/articles/sip-energy-carriers-video-ammoni…
https://maritime-executive.com/corporate/maritime-consortium-successful…
https://hydrogen-central.com/korea-zinc-ties-sk-hanwha-aussie-green-amm…
https://www.ammoniaenergy.org/articles/ammonia-fuel-for-glass-productio…
https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1.3428469/pdf

"Maradt még 2 kB-om. Teszek bele egy TCP-IP stacket és egy bootlogót. "

( zolti v | 2023. 09. 20., sze – 18:58 )

Úgy tudom a hidrogén annyira könnyű, hogy elhagyhatja a föld légkörét is és a sima vascső sem hidrogénzáró. Nem tudom ez mekkora problémát fog okozni, ha minden napelem mellett hidrogént állítunk elő és a földgázt is hígítjuk majd vele.
 

Azért a halogénekkel nem az a baj, hogy az ózonrétegben oxidálódnak, hanem hogy a atomos klór (vagy fluor) jön létre a bomlásuk során, az reagál az ózonnal, és a keletkező oxid is képes az ózonnal reagálni,

Cl + 0₃ → Cl O + O₂,

Cl O + O₃ → Cl + 2 O₂,

így egy kémiai láncreakció jön létre, mindaddig, amíg a klór nem találkozik valamivel, ami stabilan megköti. A hidrogén esetében pedig a keletkező víz stabil, egy hidrogénmolekula egy ózont tesz tönkre.

 

A baj nem az, hogy kettot, hanem hogy utana ugyanott folytatja, es tonkre tud tenni meg kettot, meg meg kettot, stb., az ozonbontas katalizatorakent viselkedik.

Az ozon az oxigenbol uv-c hatasara keletkezik, ez meg jon a Napbol, szoval ujratermelodik ha nem bontod le tulsagosan gyorsan. (ja, es magatol is bomlik, csak mashol van az egyensulyi allapot ha a termeszetes folyamaton katalizatorral segitesz)

A strange game. The only winning move is not to play. How about a nice game of chess?

( Nyosigomboc v | 2023. 09. 21., cs – 11:28 )

Masik topicban a napokban en is erre tippeltem. Nem tudom, hogy ez lesz-e a befuto, de a megujulokat egyszerubb tulmeretezni, mint tarolni az energiat ilyen mennyisegben. Ez viszont tultermelest jelent az ido nagy reszeben, a vizbontas meg energiaigenyes, es jol skalazhato.

Persze az is lehet, hogy a hidrogent visszaalakitjak, es visszatoltik a halozatba (pl. uzemanyagcella+inverter vagy h2 uzemu belsoegesu generator), akkor az autokban maradhat a tiszta akkus/elektromos megoldas.

Mindenesetre az energiatarolas nagyobb problema jelenleg, mint a termeles, szoval valahogy meg kell oldani vagy a problemat, vagy azt, hogy ne kelljen.

Jarulekos elony, hogy a vizbontas maskepp hat a hidrogen kulonbozo izotopjaira, a nehezviz nehezebben bomlik, ami dusitja az ottmarado vizet. Ezt - ha kelloen elterjed, es figyelnek ra - atomreaktorokban, vagy - ha valaha elkeszul - fuzioshoz fel lehet majd hasznalni.

A strange game. The only winning move is not to play. How about a nice game of chess?

"Persze az is lehet, hogy a hidrogent visszaalakitjak, es visszatoltik a halozatba (pl. uzemanyagcella+inverter vagy h2 uzemu belsoegesu generator), akkor az autokban maradhat a tiszta akkus/elektromos megoldas."

Ez is biztosan lesz. Szerintem a kamion és teherforgalom lesz hidrogénüzemű. 

Kamionoknal a villamositott sinekhez hasonloan a felsovezetekes autopalya(szakaszo)k a masik elkepzelheto irany. Ezzel is kiserleteztek mar. Akkor eleg a varosok kozeleben megoldani a hajtast, de annyit ra tud tolteni ut kozben, hogy ezeket athidalja.

Ugyanakkor a hidrogennek is lehet elonye, sokkal kontrollaltabb kornyezet, mint a szemelyautoke.

Nehez megmondani mi lesz a befuto, ezert is erdemes tobbet fejleszteni. Ahogy 100 eve is volt egy hasonlo verseny, akkor a benzin megverte a villanyt.

A strange game. The only winning move is not to play. How about a nice game of chess?

( savi | 2023. 09. 22., p – 15:44 )

Igen, létezik és működik hasonló. Nem teljesen autózás, inkább a lakóépületekhez kapcsolódik. De nyílván ha van energiatárolás abból áramot is lehet termelni.

 

https://www.elinstallatoren.se/2019/01/mr-vatgas-lagrar-solenergin-till…

 

20km-re tőlünk van egy hidrogén üzemanyagkút, a napokban nyitott meg. Munkagépeknek szánják, de már volt aki átalakította a kocsiját. 

 

Ha jól emlékszem a Volvo 2025 körül tervez kiadni hidrogén hajtású munkagépet.

>de már volt aki átalakította a kocsiját.

Az lehetne még egy érdekes koncepció, ha tudna ugyanaz a motor hagyományos üzemanyaggal és Hidrogénnel is működni: akkor megszűnhetne a hatótáv-para úgy, hogy amikor a Hidrogén kút közelében van a kocsi - mondjuk hétköznapi ingázáskor - akkor "zölden" működtethető.

A benzinmotorok átalakítás nélkül képesek üzemelni hidrogénnel. A youtube tele van mindenféle fűnyíró moddal, ahol Brown-gas (durranógáz)-al direktben, a vízbontóból táplálva hajtják. Ami ezeknél nagyobb probléma, hogy nehéz megoldani a hidrogén biztonságos adagolását. Szívócsőbe adagolva, állandóan ott a visszaégés mumusa. Nagynyomású befecskendezése meg a hidrogénhez kapcsolható problémák miatt macerás.

"Maradt még 2 kB-om. Teszek bele egy TCP-IP stacket és egy bootlogót. "