Virkningene av hydrogengass ved forbrenning

Hydrogen er det letteste og mest grunnstoffet i universet, og står for omtrent 75 prosent av hele universets masse. Det er også en av de brennbare elementene. Hydrogengass forbrenning er blant de enkleste og mest effektive former for forbrenning. Bruken av hydrogengass som drivstoff i forbrenningsmotorer ble først oppdaget i det 18. århundre, og den opprinnelige Otto-motoren også brukt en gass brensel med om lag 50 prosent hydrogen i den.

Reduserte miljøeffekter

Hydrogengass forbrenning finner sted med to molekyler av hydrogengass kombineres med ett molekyl av oksygengass for å danne to molekyler av vann og frigjøre energi. Således er de eneste utgangene fra hydrogen forbrenning er vann og energi --- noe som betyr at intet karbondioksyd, karbonmonoksyd eller uforbrente hydrokarboner utslipp. Men som Jacob Wall of University of Idaho Institutt for biologisk og Agricultural Engineering påpeker, hvis feil timing og blanding justeringer blir brukt, kan det være en økning i nitrogenutslippene, som nitrogen i luften kan reagere med oksygenmangel etter hydrogen når sammenpresset ved høye temperaturer. Dette kan unngås ved hjelp av timing og blanding justeringer for å fullføre forbrenningen slag og starte dekomprimering av forbrenningskammeret ved hydrogen uttømming.

Brennbarhet Range

Brennbarhetsområde definerer grenser for prosentandeler av den brennbare blanding i et for hvilket blandingen er brennbar. Hydrogen har et bredt brennbarhet utvalg, slik at det er brennbart med store mengder luft. Dette resulterer i muligheten til å kjøre en motor på en mager blanding av hydrogen og luft - dvs. til en blanding inneholdende mindre enn en teoretisk ideell prosentandel av hydrogen, slik at hydrogen drevne motorer lettere start. Det gir også mer fullstendig forbrenning, siden alt hydrogen til stede i blandingen har tilstrekkelig oksygen til å reagere riktig med. Men dette betyr også redusert ytelse som magre blandinger med mer luft enn hydrogen inneholde mindre brennbart drivstoff og således kan sende ut mindre strøm.

termisk virkningsgrad

Den endelige temperaturen er lavere for mager forbrenning, noe som betyr at mindre varme opp, bedre smøreytelse og mindre belastning på kjølesystemet. Videre drivstoffeffektivitet av hydrogen er større enn konvensjonelle hydrokarbon-baserte brennstoffer, noe som resulterer i den samme mengde av drivstoff og gi bedre kjørelengde.

indirekte effekter

Hydrogen forbrenning i seg selv er ren og effektiv, men hydrogenproduksjon koster elektrisitet, produksjon av noe som ofte innebærer hydrokarbonbasert brensel i enkelte regioner. Således, hvis det er tatt i betraktning, er hydrogen forbrenning kan direkte øke utslipp av karbondioksid. Men hvis hydrogen produseres ved hjelp av noen alternative fremgangsmåter, eller med elektrisitet som er blitt fremstilt uten forbrenning av fossile brensler, denne faktoren kan reduseres eller elimineres.