Xe mô tô chạy bằng hydro là một ý tưởng tuyệt vời. Hydro phản ứng với oxy chỉ tạo ra nước nên các quy định khí thải chắc chắn không có tác dụng mấy với động cơ hydro. Nếu anh em thích âm thanh được tạo ra từ động cơ đốt trong, điều này cũng không phải là một vấn đề với động cơ hydro khi các nhà sản xuất có thể tạo ra âm thanh tương tự. Còn nếu anh em thích âm thanh “rít rít” của mô tơ điện, chỉ cần cho hydro nguyên chất chạy qua một pin nhiên liệu để tạo ra điện.
Vấn đề đầu tiên là ở trên Trái đất, không có hydro ở dạng tự do. Nếu chúng ta điện phân hydro từ nước, thì năng lượng cần cho chuyện này nhiều hơn lượng năng lượng mà chúng ta nhận lại từ việc đốt hydro hoặc dùng nó để tạo ra điện. Điều này có nghĩa là hydro không phải là nhiên liệu mà là một chất mang năng lượng.
(Theo ISO 13600, chất mang năng lượng là một chất hoặc một hiện tượng có thể được sử dụng để tạo ra công cơ học hoặc nhiệt hoặc để vận hành các quá trình hóa học hoặc vật lý. Nó là bất kỳ hệ thống hoặc chất nào chứa năng lượng để chuyển đổi thành năng lượng có thể sử dụng sau này hoặc ở nơi khác. Nó có thể được chuyển đổi để sử dụng, chẳng hạn như trong một thiết bị hoặc xe cộ. Những chất mang năng lượng như vậy bao gồm lò xo, pin điện, tụ điện, không khí điều áp, nước bị chặn lại, hydro, dầu mỏ, than đá, gỗ và khí tự nhiên.)
Mang theo xăng trên một chiếc xe mô tô là một điều khá đơn giản. Chỉ cần có một bình thép để chứa xăng và khi hết thì chỉ cần chạy ra cây xăng để đổ đầy lại. Nhưng hydro là một câu chuyện khác.
Vấn đề đầu tiên là ở trên Trái đất, không có hydro ở dạng tự do. Nếu chúng ta điện phân hydro từ nước, thì năng lượng cần cho chuyện này nhiều hơn lượng năng lượng mà chúng ta nhận lại từ việc đốt hydro hoặc dùng nó để tạo ra điện. Điều này có nghĩa là hydro không phải là nhiên liệu mà là một chất mang năng lượng.
(Theo ISO 13600, chất mang năng lượng là một chất hoặc một hiện tượng có thể được sử dụng để tạo ra công cơ học hoặc nhiệt hoặc để vận hành các quá trình hóa học hoặc vật lý. Nó là bất kỳ hệ thống hoặc chất nào chứa năng lượng để chuyển đổi thành năng lượng có thể sử dụng sau này hoặc ở nơi khác. Nó có thể được chuyển đổi để sử dụng, chẳng hạn như trong một thiết bị hoặc xe cộ. Những chất mang năng lượng như vậy bao gồm lò xo, pin điện, tụ điện, không khí điều áp, nước bị chặn lại, hydro, dầu mỏ, than đá, gỗ và khí tự nhiên.)
Mang theo xăng trên một chiếc xe mô tô là một điều khá đơn giản. Chỉ cần có một bình thép để chứa xăng và khi hết thì chỉ cần chạy ra cây xăng để đổ đầy lại. Nhưng hydro là một câu chuyện khác.
Nếu chúng ta nén hydro mà chúng ta có được từ việc điện phân nước đến mức 10.000 psi, cần tới 6 lần thể tích của hydro nén để có được năng lượng tương đương có trong 1 thể tích xăng. Điều đó có nghĩa là để thay thế 15 lít xăng bằng hydro ở 10.000 psi, chúng ta cần phải mang theo 90 lít hydro. Đây là một trong những lý do tại sao mà những chiếc xe mô tô chạy bằng hydro nhìn không khác gì những chiếc xe tourer cỡ lớn với hai thùng ở hai bên và một thùng ở phía trên, nhưng thực ra đây là những thùng chứa hydro nén. Và khối lượng của những thùng này gấp 9 lần khối lượng của những bình xăng nếu so cùng thể tích.
NASA đã giảm thể tích của hydro trên những con tàu vũ trụ bằng cách hóa lỏng nó và vận chuyển ở áp suất khí quyển. Nhưng để nén và làm lạnh hdyro tới thể lỏng ở nhiệt độ -245 độ C cần đến lượng năng lượng tương đương với 40% năng lượng có trong lượng hydro cần đem hóa lỏng. Một giải pháp nữa là dùng chất xúc tác để tách oxy và hydro ra khỏi nước. Đúng là chất xúc tác có thể thúc đẩy hoặc làm chậm các phản ứng hóa học, nhưng chúng không phải là sự thay thế cho năng lượng. Nếu có một chất xúc tác như thế, chúng ta chỉ cần đổ nước vào bình và trộn chất xúc tác này vào để tách hai nguyên tố này ra, và như thế chúng ta có thể gần như có một động cơ vĩnh viễn cho đến khi hết nước trên Trái đất.
Hydro cũng khác đáng kể với hơi xăng. Trong khi hydro bay lên thì hơi xăng, do nặng hơn không khí, sẽ lắng xuống mặt đất. Ngưỡng năng lượng đánh lửa với hydro cũng thấp hơn so với hơi xăng, và giới hạn hỗn hợp để cháy của hydro cũng rộng hơn, nên nếu không bảo quản tốt thì rất dễ gây ra cháy nổ.
Trang thiết bị để đưa hydro áp suất cao vào các phương tiện chắc chắn sẽ có chi phí cao hơn so với bơm xăng bởi vì cần phải đảm bảo độ kín từ bình này sang bình kia. Ngành công nghiệp vận tải đường bộ đang quan tâm khá nhiều đến hydro, có lẽ bởi vì việc tiếp nhiên liệu được cho là nhanh hơn so với sạc pin, và hydro và bình chứa nhẹ hơn nhiều so với pin. Ngành vận tải là ngành có tính cạnh tranh cao nên chở thêm mà đó là không phải hàng hóa thì sẽ bị lỗ. Mỗi chiếc xe tải chạy bằng pin sẽ phải chở thêm từ 2 - 6 tấn pin nên hydro là một giải pháp hấp dẫn để thử.
Tuy nhiên, vào thời điểm hiện tại, có 2 điểm mà hydro vẫn chưa thể được phổ biến rộng rãi, đó là không có hydro ở thể tự do và cơ sở vật chất vẫn chưa có để đưa nó đến với khách hàng.
Theo CycleWorld.
Quảng cáo
Xem thêm bài về việc Kawasaki chạy thử nghiệm xe mô tô hydro của họ
https://tinhte.vn/thread/kawasaki-chay-thu-xe-mo-to-chay-bang-hydro.3811207/
Kawasaki chạy thử xe mô tô chạy bằng hydro
Kawasaki đã thực hiện buổi chạy thử đầu tiên trước công chúng chiếc xe chạy hydrogen của họ trong giải đua Suzuka 8H tuần rồi. Hãng xe màu xanh lá cây lần đầu tiên thông báo kế hoạch về một động cơ mô tô đốt trong chạy hydro vào năm 2022…
tinhte.vn
