水素充填ステーションの仕組み

結局のところ、それはガソリンポンプのようなものです。 そうでない部分を除いて。

未来のテクノロジーの面白い点は、それが現在のテクノロジーと比べてどれほど驚くべきものであるかということです。 水素充填ステーションに車で入ると、それがいかに普通に見えるかに気づくでしょう。 燃料ポンプ。 タッチスクリーン。 ノズル。 キャノピー下のオーバーヘッドライト。 場合によっては、おなじみのシェルのロゴも。 唯一欠けているのは、シガリロとマウンテンデュー バハ ブラストのボトルを売っている男です。 年々、より多くのステーションが稼働し、トヨタ ミライなどの水素自動車が道路を走っているため、水素がどのようにして燃料電池自動車に組み込まれ、道路を走行するのかを検討する価値があります。

水素は通常、ガソリンと同じようにトラックでガソリンスタンドに到着します。 しかし、ガソリンとは異なり、元素を水や天然ガスから分離することで現場で生成することもできます。 水素は、アメリカにすでに存在する 700 マイルのパイプラインなど、パイプを介して輸送することもできます。

水素が液体の状態で到着した場合、使用する前にまず気体に変換する必要があります。 ここでは、液体が気体になるまで加熱される気化塔を通過します。

水素を車に入れる前に、最大 10,000 ポンド/平方インチ、つまり 700 バールの高圧まで圧縮する必要があります。 水素圧縮には、半圧 H35 と全圧 H70 の 2 つの規格があります。 圧力が高いほど航続距離は長くなります。たとえば、トヨタ ミライなどの最新の燃料電池車では、H70 での満タン時の航続距離は 312 マイル* に相当し、ガソリン車と同等です。

*2017 年の EPA 推定では、Mirai の都市部 67 か所、高速道路 67 か所、MPGe の合計 67 か所と 312 マイルの走行距離を想定しています。 実際の走行距離は異なります。 SAE J2601規格に基づく航続距離測定（周囲温度：20℃、燃料充填時の水素タンク圧力：70MPa）。 充填時間は水素充填圧力と周囲温度によって異なります。

水素はガソリンと同じように貯蔵タンクに保管されます。 ただし、ここでの主な違いは、これらのタンクが地上にあるのに対し、ガソリンは数千ガロン単位で地下に保管されることです。 （面白いことに、マイアミ大学の研究では、ガソリンの漏れと火災は、水素の漏れよりも車両にとってはるかに壊滅的な被害をもたらすことが示されています。）貯蔵タンクに漏れがあるということは、空気より軽い水素が単に排出される前に排出されることを意味します。発火する可能性があります。

膨張を防ぎ、高圧で送り込まれる際のエネルギー密度を維持するには、水素がポンプを通過する前に熱交換器を通して冷却する必要があります。 冷却により車両の搭載タンクの過熱が防止され、燃料補給が高速化されます。

最後に、水素はポンプに送られます。 このポンプは、計算能力が数光年先を行っている点を除けば、平均的なガソリン スタンドのポンプとまったく同じです。燃料電池車の車載コンピューターと通信する機能により、温度、タンク圧力、燃料レベルを判断し、残りの処理を次のように実行します。自体。 あとはノズルを所定の位置にロックして待つだけです。 燃料はガロンではなくキログラムで測定されるため、内部で燃焼している人の頭を包み込むのに時間がかかる場合があります。 車の水素タンク*を満タンにするのにかかる時間はわずか 3 ～ 5 分ですが、この間ずっと、水素ドライバーは、この水素をタンクに供給するために費やされた科学、技術、工学のすべてを理解していません。

※充填時間は水素充填圧力や周囲温度により異なります。

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