Kategorie

Czy wodór to bezpieczne paliwo?

Tankowanie wodoru. Toyota Mirai
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?

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?

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
Chcesz dowiedzieć się więcej, sięgnij po nasze publikacje
KOMPLET: VAT zmiany od 1 lipca 2021 + JPK_VAT +  VAT w e-commerce
KOMPLET: VAT zmiany od 1 lipca 2021 + JPK_VAT + VAT w e-commerce
Tylko teraz
99,00 zł
119,70
Przejdź do sklepu
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
    19 wrz 2021
    Zakres dat:
    Zapisz się na newsletter
    Zobacz przykładowy newsletter
    Zapisz się
    Wpisz poprawny e-mail

    Opel Vectra B: gdzie się podziały tamte pryw… auta?

    Opel Vactra B: w zeszłym roku minęło 25 lat od premiery tego modelu, w przyszłym minie 20 lat od zakończenia jego produkcji. Co warto wiedzieć o nim?

    Continental SportContact 7: sportowa nowość na rynku

    Continental SportContact 7 to opona przeznaczona do sportowych kompaktów, aut sportowych, supersportowych i tuningowanych.

    Branża transportowa... przeżywa renesans

    Branża transportowa jak i mechanicy przeżywają renesans. Usługi w tych dwóch sektorach są obecnie trudniej dostępne i przede wszystkim poszukiwane.

    Roczny koszt utrzymania samochodu? Policz go z... Yanosikiem

    Roczny koszt utrzymania samochodu – ile może wynosić? Yanosik postanowił odpowiedzieć na to pytanie i udostępnił właśnie nową funkcję w aplikacji.

    Ford Mondeo Mk4: Budżetowe auto Bonda

    Ford Mondeo MK4: jeździł nim James Bond, a Top Gear okrzyknął go samochodem roku 2007. W skrócie jest lepszy niż... Ferrari.

    Zakup uszkodzonego samochodu: 1/3 używek po szkodzie

    Zakup uszkodzonego samochodu? W 2019 roku 1/3 aut na rynku wtórnym miała odnotowaną szkodę. Obecnie odsetek ten zbliża się do połowy.

    Ford Kuga I 2.0 TDCI: Super Użytkowy Vóz

    Dobry SUV musi ładnie wyglądać, być przestronny i oferować poprawne osiągi połączone z niskim spalaniem. To wszystko oferuje Ford Kuga I.

    Toyota RAV4 Adventure: czarne akcenty i napęd 4x4 w standardzie

    Toyota RAV4 Adventure - japoński SUV doczekał się nowej wersji specjalnej. Auto wyróżniają czarne akcenty, srebrny dach i napęd AWD-i w standardzie.

    Zakaz wyprzedzania się dla ciężarówek. Czy to dobry pomysł?

    Zakaz wyprzedzania się dla ciężarówek - to nowy postulat kierowców. Tylko czy odebranie tej możliwości kierowcom TIR-ów to dobry pomysł?

    Toyota Avensis II: japoński dziadkowóz

    Stereotypowy emeryt wybiera Mercedesa. Właśnie. Stereotypowy. Starsi ludzie wbrew stereotypom równie chętnie sięgają po Toyotę.

    Czy trzeba zmieniać tablice rejestracyjne po zakupie auta 2022?

    Czy trzeba zmieniać tablice rejestracyjne po zakupie auta 2022? No i tu chyba mamy dobrą informację dla kierowców...

    Wtargnięcie pieszego na pasy: czyja wina?

    Wtargnięcie pieszego na pasy: czyja wina? To ważne pytanie w kontekście nowych przepisów, które obowiązują przed pasami od czerwca 2021 r.

    Wymiana jednej opony? Ubezpieczyciel musi zapłacić za dwie

    Wymiana jednej opony? To częsta propozycja w przypadku polis na ogumienie. Takie rozwiązanie nie ma sensu z punktu widzenia bezpieczeństwa.

    Renault Megane I: raz na wozie, raz pod wozem

    Renault Megane I generacji to samochód bez wątpienia udany, ale borykający się z kilkoma problemami. Starość tego samochodu bywa bardzo różna.

    Test: Audi S3 Limousine - 4,8 s. do setki w kompakcie!

    Test Audi S3 pokazał jedno. To wilk w owczej skórze. Bo choć nadwozie nie wygląda przesadnie agresywne. Układ napędowy już jest agresywny.

    Opel Astra F: używany hit po trzech dekadach na drogach

    Opel Astra F została zaprezentowana 30 lat temu. To od niej zaczął się sukces mierzony dziś 15 milionami sztuk. Co warto wiedzieć o używanym Oplu?

    Stacje ładowania: dogonimy Niemców dopiero po 2150 roku

    Stacje ładowania samochodów elektrycznych w Polsce nie powstają zbyt dynamicznie. A to prowadzi do wniosku, że Niemcy są o 130 lat do przodu.

    Półprzewodniki w samochodzie: ich brak to problemy produkcyjne

    Półprzewodniki w samochodzie: ich brak hamuje produkcję aut, a niska produkcja musi oznaczać niższy poziom sprzedaży. Co dalej?

    Auto dla studenta do 10 tys. zł. II część zestawienia

    Auto dla studenta do 10 tys. zł, bo choć budżet może wydawać się skromny, rynek wtórny daje ogromny wybór. Dziś pięć kolejnych propozycji.

    Cupra elektryczna? Wyłącznie elektryczna do 2030 roku!

    Cupra elektryczna? Tak, wszystko wskazuje na to, że piekło właśnie zamarzło. Rasowa, hiszpańska marka skupi się bowiem na e-napędach...

    Wyprzedzanie w tunelu. Co na to przepisy?

    Wyprzedzanie w tunelu: czy jest dozwolone, a jak tak to gdzie? Jak jest zabronione, to jaki grozi za nie mandat? Oto kompendium wiedzy.

    Auto dla studenta do 10 tys. zł. I część zestawienia

    Auto dla studenta do 10 tys. zł, bo choć budżet może wydawać się skromny, rynek wtórny daje ogromny wybór. Dziś pięć pierwszych propozycji.

    Czy nieopłacona polisa OC jest ważna?

    Czy nieopłacona polisa OC jest ważna? To zależy od tego czy kierowca nie wpłacił nawet złotówki tytułem OC, czy np. nie opłacił jednej z rat.

    Aplikacja Na Wypadek, czyli czy sprawca ma ważne OC?

    Aplikacja Na Wypadek została stworzona przez UFG. Pozwala sprawdzić czy w danym momencie auto sprawcy wypadku ma ważne OC.

    SERES w Polsce. Elektryczny SUV z Chin debiutuje

    SERES w Polsce, czyli nowa marka wkracza nad Wisłę z ofertą wysokiej jakości elektrycznych SUV-ów w atrakcyjnych cenach. Na początek SERES 3.