Kategorie

Czy wodór to bezpieczne paliwo?

Tankowanie wodoru. Toyota Mirai
Toyota
Coraz więcej producentów samochodów potwierdza, że wodór będzie paliwem, które w przyszłości będzie zasilało silniki samochodów. Ale, czy wodór jest bezpieczny?

Pomysł wykorzystania wodoru jako paliwa budzi często obawy związane z możliwością pożaru lub wybuchu. Nie są one pozbawione podstaw, jednak mocno przesadzone. W rzeczywistości wodór jest bowiem dużo bezpieczniejszy, niż powszechnie stosowany gaz LPG, a nawet benzyna.

Zobacz też: Jak wyprodukować wodór do samochodu?

Wodór jako gaz jest bezpieczniejszy od benzyny, czy LPG?

Reklama

Paliwo ciekłe, takie jak benzyna lub olej napędowy, w razie uszkodzenia zbiornika rozlewa się tworząc kałużę. Jeśli dojdzie do zapłonu, pożar obejmuje wówczas znaczną powierzchnię, powodując duże zniszczenia i poważne zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi. Podobnie jest w przypadku gazu LPG, który będąc cięższym od powietrza, rozpływa się niewidzialną warstwą po podłożu. Ewentualna eksplozja i pożar mają wówczas bardzo duży zasięg.

Zupełnie inaczej zachowuje się wodór. Jako gaz ponad 14-krotnie lżejszy od powietrza, uwolniony ze zbiornika natychmiast ulatuje w górę, co wyklucza możliwość gromadzenia się łatwopalnej czy wybuchowej mieszanki z powietrzem w pobliżu ziemi. W przypadku zapłonu wodoru ulatniającego się ze zbiornika, płomień ma postać wąskiej, wysokiej kolumny, nie rozprzestrzeniającej się na boki.

Zagrożenie związane z pożarami węglowodorów, takich jak LPG, benzyna czy olej napędowy polega również na tym, że podczas pożaru nie spalają się one całkowicie – powstaje wówczas śmiertelnie trujący tlenek węgla i sadza, której rozżarzone cząsteczki nadają płomieniom żółtoczerwony kolor. Cząsteczki te emitują ogromne ilości promieniowania cieplnego, które może powodować oparzenia i dalsze rozprzestrzenianie się pożaru.

Zjawiska te nie występują podczas spalania wodoru. Produktem jego spalania jest czysta para wodna, a błękitny płomień emituje bardzo mało promieniowania cieplnego – nie stwarza ono zagrożenia już w odległości około metra od słupa płonącego wodoru.

Zobacz też: Alternatywne źródła napędu: co będzie paliwem przyszłości?

Czy wodór to bezpieczne paliwo? Co w razie wycieku?

Zagrożenia związane z wyciekiem i pożarem paliwa w samochodzie z napędem wodorowym i benzynowym znakomicie ilustruje eksperyment przeprowadzony przez dr. Michaela Swaina z Uniwersytetu w Miami. Wykorzystano w nim dwa pojazdy tego samego typu, jeden wyposażony w instalację wodorową, a drugi w konwencjonalny silnik benzynowy. W pierwszym spowodowano wyciek wodoru na zaworze bezpieczeństwa zbiornika, w drugim przebito przewód paliwowy biegnący pod nadwoziem. Wodór z pierwszego samochodu wypalił się w ciągu ok. 1,5 minuty ponad tylną częścią pojazdu, nie powodując żadnych zniszczeń (temperatura na powierzchni tylnej szyby sięgnęła 47 stopni Celsjusza, tylnej półki – 19), samochód z silnikiem benzynowym spłonął całkowicie (płomienie objęły wnętrze kabiny po 2 minutach i 20 sekundach).

Jak magazynować wodór w samochodzie?

Reklama

Choć, jak wynika z powyższego, wodór jest bezpiecznym paliwem, jego zastosowaniu do napędu samochodów towarzyszy szereg dodatkowych zabezpieczeń. Przykładem mogą być rozwiązania zastosowane w Toyocie Mirai, pierwszym masowo produkowanym samochodzie elektrycznym zasilanym wodorowymi ogniwami paliwowymi.

Wodór w Toyocie Mirai jest przechowywany w dwóch wysokociśnieniowych zbiornikach o specjalnej, trójwarstwowej konstrukcji. Wewnętrzna warstwa z tworzywa sztucznego gwarantuje doskonałą szczelność, uniemożliwiając dyfuzję maleńkich cząsteczek wodoru przez ścianki zbiornika. Kolejna warstwa wykonana jest ze stosowanego w technice lotniczej i kosmicznej niezwykle mocnego kompozytu zbrojonego włóknem węglowym i zapewnia wytrzymałość na ciśnienie wielokrotnie większe od panującego wewnątrz zbiornika roboczego ciśnienia 700 barów. Warstwę zewnętrzną tworzy kompozyt zbrojony włóknem szklanym, który zabezpiecza zbiornik przed uszkodzeniami mechanicznymi. Wytrzymałość zbiorników zweryfikowano w szeregu testów, do których należały nie tylko próby zderzeniowe, ale i ostrzał z broni palnej. Przebicie ścianki zbiornika nastąpiło dopiero po dwukrotnym trafieniu pociskiem wielkokalibrowym w to samo miejsce.

Zobacz też: Prawo Jazdy 2016 r. - wszystkie zmiany

Zbiorniki wyposażone są w zawory bezpieczeństwa, uwalniające wodór w kontrolowany sposób w razie wzrostu ciśnienia zagrażającego eksplozją. Ponadto umieszczone są poza wnętrzem samochodu, dzięki czemu w razie rozszczelnienia instalacji wodór bezpiecznie rozprasza się na zewnątrz, natychmiast ulatując ku górze, co zapobiega powstaniu wybuchowej mieszanki z powietrzem.

Proces produkcji zbiorników i kontroli ich jakości uzyskał certyfikat Ministerstwa Gospodarki, Handlu i Przemysłu Japonii (METI), potwierdzający m.in. spełnienie 194 rygorystycznych kryteriów KHKS0102.

Szczelność całej instalacji wodorowej Toyoty Mirai jest nieustannie monitorowana przez czujniki. W przypadku wykrycia nieszczelności instalacje samochodu są natychmiast wyłączane, a pozbawiony zasilania elektromagnetyczny zawór zbiornika samoczynnie odcina dopływ wodoru. To samo dzieje się w przypadku zderzenia.

Zobacz też: Samochody na ogniwa paliwowe niedługo staną się powszechne

Tankowanie samochodu na wodór

Elektroniczne zabezpieczenia kontrolują również zautomatyzowany proces tankowania. Otwarcie dopływu wodoru z dystrybutora następuje dopiero po sprawdzeniu poprawności połączenia pistoletu dystrybutora z wlotem zbiornika. Rozpoczęcie tankowania jest niemożliwe bez wyłączenia napędu samochodu i ustawienia dźwigni biegów w pozycji P. Tankowanie odbywa się pod kontrolą komputera samochodu i dystrybutora, które komunikują się ze sobą przez bezprzewodowy interfejs działający w podczerwieni. Dzięki temu niemożliwe jest np. przepełnienie zbiornika i przekroczenie dopuszczalnego ciśnienia wodoru. Automatyzacja procesu tankowania eliminuje możliwość wystąpienia błędów popełnianych przez człowieka – dlatego tankowania może dokonywać sam użytkownik, bez udziału pracownika stacji paliw.

Wszystko to sprawia, że wodór wykorzystywany do napędzania pojazdów nie tylko nie zagraża bezpieczeństwu pasażerów i otoczenia, a jest nawet bezpieczniejszy od paliw konwencjonalnych, takich jak benzyna, olej napędowy czy gaz LPG.

Źródło: Materiały prasowe Toyota

Toyota Mirai 2016 auto na wodór
Toyota
Źródło: INFOR
Czy ten artykuł był przydatny?
tak
nie
Dziękujemy za powiadomienie
Jeśli nie znalazłeś odpowiedzi na swoje pytania w tym artykule, powiedz jak możemy to poprawić.
UWAGA: Ten formularz nie służy wysyłaniu zgłoszeń . Wykorzystamy go aby poprawić artykuł.
Jeśli masz dodatkowe pytania prosimy o kontakt

Komentarze(0)

Uwaga, Twój komentarz może pojawić się z opóźnieniem do 10 minut. Zanim dodasz komentarz -zapoznaj się z zasadami komentowania artykułów.
    QR Code

    © Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu za zgodą wydawcy INFOR PL S.A.

    Moto
    1 sty 2000
    16 cze 2021
    Zakres dat:

    Zdjęcie samochodu z rejestracją nie narusza RODO

    Zdjęcie samochodu z rejestracją spokojnie można publikować. Powód? Numer rejestracyjny pojazdu nie stanowi danych osobowych.

    Cupra Ateca [TEST]: w 4,9 sek. do setki w... rodzinnym SUV-ie

    Cupra Ateca choć ma typowo rodzinne ubranie, oferuje kierowcy aż 300 koni. Czy takie połączenie sprawdza się na drodze?

    Jak sprawdzić numer PKK? Kierowcę czeka wizyta w urzędzie...

    Jak sprawdzić numer PKK? Niestety, ale ustawodawca nie przewidział możliwości sprawdzenia online. To oznacza, że kierowca musi zawitać w urzędzie.

    Wniosek o dokonanie adnotacji w dowodzie rejestracyjnym

    Wniosek o dokonanie adnotacji w dowodzie rejestracyjnym: jak wygląda, jakie dokumenty do niego dołączyć i ile kosztuje załatwienie sprawy?

    Ile czasu jest ważny numer PKK?

    Ile czasu jest ważny numer PKK? To pytanie, które mogą zadać kandydaci na kierowców. A więc? Postaramy się odpowiedzieć na nie w naszym materiale.

    Fabryczny gaz nie wbity w dowód. Co to oznacza?

    Fabryczny gaz nie wbity w dowód tworzy poważny problem dla kierowcy. Powód? Samochód nie przejdzie przeglądu technicznego!

    Nowy Lexus NX. Wygląda jak stary, ale jest nowy i ma plug-ina

    Nowy Lexus NX został oficjalnie zaprezentowany. Druga odsłona SUV-a segmentu D zdaniem producenta otrzymała aż 95 proc. nowych komponentów.

    Jak założyć PKK przez internet?

    Jak założyć PKK przez internet? Wystarczy że kandydat na kierowcę odwiedzi rządową stronę i po wypełnieniu zatwierdzi wniosek profilem zaufanym.

    Jak usunąć wpis taxi z dowodu? Czy się da?

    Jak usunąć wpis taxi z dowodu rejestracyjnego pojazdu? No i tu pojawia się pewien problem. Bo przepisy mówią nie o usunięciu, a raczej wykreśleniu.

    Gaz nie wbity w dowód: jak zalegalizować LPG w aucie?

    Gaz nie wbity w dowód? Jak zalegalizować obecność instalacji LPG w aucie? Błąd podczas montażu będzie kosztować kierowcę trochę... czasu!

    Mandat za brak wbitego haka. Ile wynosi?

    Mandat za brak wbitego haka: czy policjant może ukarać kierowcę grzywną? Jakie jeszcze konsekwencje oznacza brak haka w dowodzie rejestracyjnym?

    Test: Skoda Octavia Plug-in - nie świetna, ale zaskakująco dobra!

    Skoda Octavia plug-in nie jest idealna. Mimo wszystko test zakończyłem z uśmiechem na twarzy. Powód? Nie tylko hybrydy z Japonii są oszczędne!

    Volkswagen Polo 2021: częściowa autonomia jazdy to nowość!

    Volkswagen Polo 2021 jest oferowany z systemem IQ.Drive Travel Assist. Częściowa autonomia jazdy jest nowością w segmencie B.

    Samochód elektryczny: cena może czynić cuda?

    Samochód elektryczny: cena może sprawić, że elektryka kupiłby każdy Polak. Jaka jednak musiałaby być ta cena? Taka sama jak w spalinowcach.

    Zgłoszenie nabycia pojazdu: gdzie złożyć wniosek? W miejscu...

    Zgłoszenie nabycia pojazdu: gdzie złożyć wniosek? Ministerstwo Infrastruktury nie ma wątpliwości - zgłoszenie składa się w miejscu zamieszkania.

    Dożywotni zakaz prowadzenia pojazdów jest legalny?

    Dożywotni zakaz prowadzenia pojazdów jest legalny? Do Trybunały Konstytucyjnego wpłynęła właśnie skarga. Jaka będzie decyzja?

    Jak wygląda rejestracja nowego samochodu z salonu 2021?

    Jak wygląda rejestracja nowego samochodu z salonu w 2021 roku? Teraz salon dealerski może zarejestrować pojazd online. Jak wygląda procedura?

    Opel Astra 2022. Tak będzie wyglądać Astra L!

    Opel Astra 2022 pokazuje pierwsze szczegóły stylistyczne. Co zwraca uwagę? Astra L otrzyma przedni pas w stylu nowej Mokki i wirtualny kokpit.

    Zasady korzystania z hulajnogi elektrycznej

    Zasady korzystania z hulajnogi elektrycznej. Czyli dziś opowiemy o tym, o czym po 20 maja 2021 roku muszą pamiętać kierowcy tego typu pojazdów.

    Samochody wpływają na środowisko? Zdaniem Polaków... nie!

    Samochody wpływają na środowisko? Aż 46 proc. Polaków uważa, że auta nie powodują żadnej szkody, a 21 proc. nie ma zdania.

    Jak dostać się do grupy Speed?

    Jak dostać się do grupy Speed? To pytanie nurtuje kierowców. Odpowiedź? Stanowiska w tej formacji nie wypełnia się raczej z konkursu...

    Zagrożenie bezpieczeństwa w ruchu drogowym

    Zagrożenie bezpieczeństwa w ruchu drogowym: na czym polega i w jaki sposób jest karane? Dziś wyjaśnimy to pojęcie z prawnego punktu widzenia.

    Wbicie haka w dowód. Na czym polega?

    Wbicie haka w dowód - czyli dziś opowiemy o tym jak zalegalizować montaż haka przed wakacyjnym wyjazdem. Zapomnisz o tym? Możesz mieć problem!

    e-TOLL: rejestracja przy pomocy mObywatel

    e-TOLL: rejestracja do systemu jest skomplikowana? W żadnym razie! Teraz rejestrację można autoryzować nawet mObywatelem.

    Test: Nissan Leaf 62 kWh: 217-konny elektryk z dużym zasięgiem

    Nissan Leaf 62 kWh pojawił się przed naszą redakcją. Pierwsze wrażenie? Wydaje się taki zwykły jak na elektryka. Czy to dobrze? Naszym zdaniem...