Vetyauto
From Wikipedia, the free encyclopedia
Vetyauto tarkoittaa autoa, jossa polttomoottori käyttää vetyä.[1][2] Vaihtoehtoisesti vetyä voi käyttää polttokennon avulla (polttokennoauto), jossa kenno tuottaa sähkövirtaa sähkömoottorissa käyttöä varten.[3]
Vedyn käytöllä polttomoottoriautossa voidaan käyttää ennestään olemassa olevaa teknologiaa, jolloin teknologian kustannukset ovat alhaiset ja auton käytöstä ei tule hiilidioksidipäästöjä.[4][5] Polttomoottoriauton muuttaminen vedylle vaatii erilaiset tankit polttoaineelle. Moottoriin tulee vahvistetut venttiilit ja venttiilien istukat, sekä kaasulle suunniteltu polttoaineen ruiskutus nesteen sijaan.[2] Haittapuolena palaminen tuottaa typpioksidia, jota voidaan vähentää lisäämällä ilmaa seokseen, mutta tämä heikentää hyötysuhdetta ja siten tarvitsee suuremman iskutilavuuden kuin bensiiniä käyttävässä polttomoottorissa.[2] Käyttämällä eri seoksia tarvitun vääntömomentin mukaan sekä kierrättämällä pakokaasua moottorissa voidaan tuotetun typpioksidin määrää vähentää.[6]
Sähköautoon verrattuna vedyn käytöllä saadaan pidempi kantama sekä nopeampi tankkaus ja vetyautossa ei tarvita harvinaisia materiaaleja kuten litiumia.[2] Sähköauton akut koetaan ongelmaksi etäisissä ja haastavissa olosuhteissa, akut ovat kalliita ja ne lisäävät painoa merkittävästi.[6][5] Etenkin raskas kalusto kaivostoiminnassa vaatii paljon energiaa, kalusto on käytössä ympäri vuorokauden ja käyttöolosuhteissa on paljon tärinää, korkeat lämpötilat sekä likaa ilmassa.[5]
Eri ratkaisujen hyötysuhde vaihtelee riippuen siitä, kerrotaanko polttoaineesta renkaaseen mitattua hyötysuhdetta (tank to wheel) vai energian tuotantotavasta renkaaseen mitattuna (well to wheel). Nämä hyötysuhteet ovat vain arvioita ja riippuvat käyttötavasta, jolloin polttomoottoreiden hyötysuhde on parempi korkeamman kuormituksen käyttötavassa ja polttokennot matalan kuormituksen käyttötavassa. Akkukäyttöisissä sähköautoissa ratkaisevaa on sähkön tuotanto- ja siirtotapa.[5]
Eräs ongelma liittyy vedyn kuljettamiseen, koska metalliset säiliöt ovat painavia ja suurin paine rajoittaa paljonko vetyä voi yhdessä säiliössä kuljettaa. Toyota kehittää CFRP-säiliötä (hiilikuituvahvisteista muovia), joka olisi kevyempi ja mahdollistaisi korkeamman paineen.[7]