Automòbils híbrids i elèctrics

11. Sistemes de propulsió mitjançant cèdules de combustió
11.1 Què és?
Un sistema amb molt futur que permet compensar el problema de la recàrrega de bateries són les piles de combustible. Una pila de combustible, també anomenada cèl·lula o cèdula de combustible, és un dispositiu electroquímic de conversió d’energia similar a una bateria, però es diferencia en que està dissenyada per permetrel’autosuficiència contínua dels reactius consumits; és a dir, produeix electricitat d’una font externa de combustible i oxigen en contraposició a la capacitat limitada d’emmagatzament d’energia que posseeix una bateria. A més, els elèctrodes en una bateria reaccionen i canvien segons com està de carregada o descarregada; en canvi, en una cèdula de combustible, els elèctrodes són catalítics irelativament estables.

11.2. El cotxe d’hidrogen
Un vehicle d’hidrogen és un vehicle que de combustible alternatiu que utilitza hidrogen com a font d’energia per propulsar-se.


Els vehicles d’hidrogen utilitzen hidrogen, així com automòbils i altres vehicles de transport. Les centrals dels vehicles d’hidrogen converteixen l’energia química de l’hidrogen en energia mecànica, ja sigui per lacombustió de l‘hidrogen en un motor de combustió interna, o per reacció de l’hidrogen amb l’oxigen en una pila de combustible per a fer funcionar els motors elèctrics. L’ús generalitzat de l’hidrogen com a combustible de transport és un element clau d’una proposta d’economia de l’hidrogen.
El combustible d’hidrogen no es troba naturalment en la Terra i, per tant, no és una Font d’energia, sinó que ésun portador d’energia. Actualment, es troba freqüentment fet de metà i altres combustibles fòssils. Tot I això, pot ser produït a partir d’una àmplia gama de fonts (com la eòlica, la solar o la nuclear) que són intermitents, massa difusa o massa engorrosa per propulsar vehicles directament. Integrada a les plantes d’hidrogen del vent, utilitzant la electròlisi de l’aigua, estan explorant lestecnologies per oferir els costos suficientment baixos, i les quantitats suficientment grans com per a competir amb les fonts d’energia tradicionals.
Moltes companyies estan treballant per desarrollar tecnologies que de manera eficient podria eplotar el potencial de la energia de l’hidrogen per a les aplicacions mòbils. L’atracció de la utilització d’hidrogen com a una moneda d’energia és que, sil’hidrogen es prepara sense utilitzar combustibles fòssils, els insums, la propulsió del vehicle no contribuiria al diòxid de carboni de les emissions. Els inconvenients de l’ús d’hidrogen són de baix contingut energètic per unitat de volum, tancs de pesos alts, emmagatzenament buque d’alta pressió, transport de gasos o d’hidrogen líquid en els vehicles, la gran inversió en infraestructura que esrequeria per alimentar els vehicles, i la ineficiencia dels processo de producció.
Fabricants d’automòbils d’hidrogen
BMW
HONDA – HONDA FCX
DaimlerChrysler – Mercedes-Benz Necar 5
Ford – Ford Focus FCV
General Motors – Hy-wire, HydroGen3
Honda – Honda EV Plus
Hyundai – Hyundai Santa Fe FCEV
Mazda – Mazda RX-81
Nissan – Nissan X-Trail FCV
Volkswagen

11.3. Constitució i funcionament
Lespiles de combustible estan formades per un conjunt de cel·les, cada una de les quals conté dos elèctrodes, l’ànode i el càtode, separats per una substància anomenada electròlic. L’ànode s’alimenta amb l’hidrogen que s’acumula en uns dipòsits, mentre que el càtode és alimentat per l’oxigen de l’aire.
A l’ànode es produeix una reacció química que fa que l’hidrogen alliberi electrons. L’electròlitfacilita la transferència de l’hidrogen restant cap al càtode on es combina amb oxigen de l’aire formant vapor d’aigua tot recuperant els electrons que li arriben procedents del circuit exterior per on han establert un corrent elèctric que és el que alimenta els motors del vehicle.
Els automòbils amb pila de combustible es troben actualment en fase de desenvolupament, tot i així ja en circulen...