Картридж Toyota помогает сделать водород портативным

Водород уже давно рекламируется как решение проблемы очистки дорожного транспорта. При использовании в топливных элементах единственными выбросами в результате его использования является вода, и это устраняет проблему медленной перезарядки аккумуляторных электромобилей. Он также предлагается как замена всему: от источников природного газа до аккумуляторов для ноутбуков.

Toyota активно продвигает водородные технологии и работает над разработкой транспортных средств и инфраструктуры с этой целью. Последние разработки компании включают переносной водородный картридж, позволяющий брать водородную энергию с собой в дорогу!

Несмотря на все свои преимущества, с водородом довольно сложно иметь дело. Молекулы H2 настолько малы, что имеют тенденцию вытекать из большинства контейнеров, находя способ проскальзывать между другими молекулами. Это может вызвать такие проблемы, как утечки или водородное охрупчивание металлических компонентов. Поэтому материалы необходимо тщательно выбирать для безопасного хранения водорода. Обычно он хранится в виде сжатого газа или жидкости или в твердых телах в специальных металлических формах.

Размеры привлекательных круглых канистр Toyota достаточно компактны – длина 400 мм, диаметр 180 мм. В сносках Toyota указано, что они полагаются на «резервуар с водородом под высоким давлением», предполагая хранение в газообразной форме. Целевой вес канистр составляет 5 кг. Таким образом, канистрами может легко манипулировать и переносить один человек, и они служат легким хранилищем энергии. Они намного легче обычного баллона с пропаном (~30 кг) или полной канистры бензина (~25 кг).

Toyota обсуждает выходную мощность канистры с помощью любопытного показателя. Один картридж должен генерировать «достаточно электроэнергии для работы обычной бытовой микроволновой печи примерно в течение 3–4 часов». Учитывая, что микроволновые печи обычно работают в течение нескольких минут, можно предположить, что телевизионные обеды в штаб-квартире Toyota могут быть более чем измотаны. Тем не менее, в пресс-релизе отмечается, что это получено из типичной мощности 3,3 кВтч, когда канистра используется с «типичной системой FC [топливных элементов]».

Хотя мощности здесь немного, общая мощность составляет примерно 660 Втч/кг. Даже учитывая необычный пластиковый корпус, он все равно лучше, чем литий-ионные батареи, мощность которых в лучшем случае составляет около 260 Втч/кг.

При такой низкой общей емкости трудно представить, что эти канистры будут использоваться для транспортных целей. Большинство электромобилей имеют аккумуляторы емкостью более 70 кВтч; для обеспечения такого же количества энергии потребуется более 18 таких канистр. 3,3 кВтч могут обеспечить вашему электросамокату приличную длительную поездку, но вам каким-то образом понадобится топливный элемент и 5-килограммовая канистра, свисающая с него.

Вместо этого, похоже, Toyota рассматривает канистры как способ доставлять чистую электроэнергию в более экономичном формате, чем использование батарей. Канистры будут испытаны в Woven City компании Toyota, перспективном «умном городе» в Японии, который надеется опробовать новые технологии. Там они будут использоваться для запуска «широкого спектра повседневных приложений дома и за его пределами». Потенциальными приложениями могут быть электроплиты на пикнике на открытом воздухе или освещение палаточного лагеря без шума генератора двигателя внутреннего сгорания.

Общая идея заключается в том, что канистры — это простой способ доставки водородной энергии в портативном формате. В отличие от жидкого топлива, водород нелегко перелить из одного бака в другой. Вместо этого заправка нескольких канистр позволяет легко перемещать водород туда, где он необходим.

Toyota возлагает большие надежды на водород как на топливо будущего. Компания вложила большие средства в водородные автомобили и все еще отстает от своих конкурентов, когда дело касается электромобилей с аккумуляторной батареей. С помощью этих канистр с водородом Toyota «предвидит, что водород превратится в знакомую, широко используемую форму энергии».

Трудно увидеть видение Toyota с сегодняшнего дня. Электромобили становятся лучше, чем когда-либо, а для производства водорода обычно требуется больше ископаемого топлива, чем можно было ожидать. Однако технология быстро развивается: от портативных канистр Toyota до водородных паст и современных алюминиевых топливных шайб. Сможет ли что-либо из этого остановить более широкое движение к чистой электрификации, еще неизвестно.