Tietääkö kukaan mikä on tämänhetkinen tilanne polttokennontekniikassa?
Rajoittaisin kysymyksen vain itse polttokennoon ja sen ominaisuuksiin. Muu oheistekniikka kuten sähkömoottorit ja polttoaineen tuotanto/jakelu ovat kai vain järjestelykysymyksiä:)
Rajoittaisin kysymyksen vain itse polttokennoon ja sen ominaisuuksiin. Muu oheistekniikka kuten sähkömoottorit ja polttoaineen tuotanto/jakelu ovat kai vain järjestelykysymyksiä:)
Vastaukset 15
Vanhimmat
Varmaan voimme sitten traditionaalisen polttomoottoritekniikan osalta sivuuttaa öljyn pumppaamisen maasta myös pelkkänä järjestelykysymyksenä?
Eikös ne ole kohtuuttoman kalliita vielä, ja mahdollisesti vielä vähän viimeistelyä vailla käytön kannalta?
Luulisin, että polttokennojen käyttöikä on liian lyhyt, ja toisaalta ne käyttävät vain vetyä. Näistä asioista olen ehdottoman epävarma.
Parempia vastauksia saattaisit saada kemian palstalta.
http://keskustelu.suomi24.fi/show.fcgi?category=2000000000000020&conference=4500000000000546&posting=22000000018013457
Jos siis tarkoitit polttokennoautoa. Avaruustekniikassahan tuota on käytetty, ehkä muuallakin.
Onhan noita kaupallisiakin tuotteita olemassa jo akkuina elektronisiin laitteisiin, skoottereihin ja pieninä voimalaitoksinakin.
Tutkimustyö liittyy kai polttokennomateriaaleihin joista en ymmärrä mitään. Sen sijaan yritin udella niistä ominaisuuksista jotka ovat oleellisia käytön kannalta. Sähkömootttorit, generaattorit ja polttoaineet hallitaan, mutta polttokennon teho, kestävyys, hinta, hyötysuhde, virrantuotto, toimintalämpötilat, ominaisuuksien pysyvyydet, jne. ovat niitä ominaisuuksia jotka vaikuttavat käytön yleistymiseen.
Tutkimustyötä tehdään toivottavasti jossakin päin Suomea. Olisin toivonut että joku asiaan perehtynyt olisi kommentoinut.
Periaatteessahan on niin, että esimerkiksi henkilöauton tarvitsema moottoriteho on helppo tuottaa sähkömoottorilla. Sähkömoottorit ovat yksinkertaisia, luotettavia ja helposti ohjattavia. Yksinkertaistaen on kyse polttokennon hyötysuhteesta ja virrantuotoista. Ajamme sähköautoilla kyllä, mutta milloin? Toki perinteinen akkutekniikkakin voi vielä kehittyä voimalähteeksi ennen polttokennotekniikkaa.
Alkuperäinen kysymyksesi oli, miksi viipyy. Vastauksensi oli: koska sen teoreettinen hyötysuhde on huonompi. Tuo on aika perustavanlaatuinen ominaisuus mielestäni.
Ok.
Nopeasti "tietoa" hakemalla löytyi monenlaista tulosta polttokennon hyötysuhteesta. Teoreettisesta hyötysuhteesta löysin arvon 0,825 ja muita mittauksiin perustuvia hyötysuhteista oli useita tuloksia tai arvioita. Varmasti hyötysuhde on merkittävä ominaisuus.
Joskus olen kuullut tavallisesta oikosulkumoottorista, joka on pyörinyt hiljaa jossakin 30 vuotta huoltamatta. Kun ajattelen niitä kaikkia vikoja ja muita ominaisuuksia mitä auton moottorissani on, en välittäisi vaikka hyötysuhde olisikin hiukan huonompi.
Vedyn tai polttomoottorin tarvitseman poltttoaineen tuottamiseen vaadittavalla tekniikalla on myös merkittävä vaikutus "kokonaishyötysuhteeseen". Ihan kaikella on varmasti merkitystä polttokennotekniikan käytön edullisuuuteen. Kyse on lopulta myös energiatekniikasta ja sen "hyötysuhteesta" vaikkapa Saharan autioimaassa ja Olkiluodon ydinvoimalassa. Poltomoottrin yleistyminen voi myös nostaa monen energiatotantotekniikan hyötysuhdetta. Kokonaishyötysuhde on hyvin epämääräinen tai suhteellinen käsite. Teoreettinen hyötysuhde on ehkä selvempi, mutta senkin merkitystä voi pohtia.
Jos jossakin on tehty käytännön polttokennomittauksia jossa teho ja kuormitus on kuten henkilöautossa, niin olisi ihan mukava lueskella mittaustuloksia ja pohtia mittauslaitejärjestelyä.
Viestissäsi esiintyy useammin sana "polttomoottori", millä et useinkaan tarkoittane lämpövoimakonetta?
Lämpövoimakoneen teoreettinen (Carnot) hyötysuhde voidaan laskea mm. kaavasta:
1 - Tmin/Tmax.
Jos tuohon sijoitetaan vaikkapa Tmin = 300K ja Tmax = 3000K saadaan teoreettiseksi hyötysuhteeksi jo 0,9 eli 90%, mikä ei vielä edes ole teoreettinen maksimi. Tämäkin siis ylittää reilusti polttokennon teoreettisen hyötysuhteen, mikä varmaankin on yksi niistä syistä, miksi polttokennoihmiset suorittavat vertailun polttokennon teoreettinen hyötysuhde vs. bensapolttomoottorin käytännön hyötysuhde. Näin tehdenhän saadaan polttokenno näyttämään edes lupaavalta.
Uskomaton virhe. Todella mennyt meikäläiseltä sanat sekaisin. Korvaa vain "polttomoottori" sanalla polttokenno.
Ihme juttu. Sanasokeus iski tai jotakin. Täytynee opetella tarkistamaan omat kirjoitukset. Tahalliset virheet ovat joskus ...tahallisia, mutta tuo oli jotakin muuta. Käsittämätöntä.
Polttomoottori tai auton moottori tuottaa hukkalämpöä niin paljon, että muistini mukaan sen hyötysuhde liikkuu jossakin 30% tienoilla.
Jos vedyn tai vetypitoisen polttoaineen tuottaminen pystytään liittämään johonkin teollisuuden prosessiin niin ko. prosessin energiatalous tai hyötysuhde paranee. Ehkä vedyn tuottamisella pystytään säätelemään suurvoimalan tehoa niin että ko. voimalan hyötysuhde pysyy korkeana. Tämä hyöty tulee tietysti laskea polttokennotekniikan hyväksi sen edullisuutta ja kokonaishyötysuhdetta laskettaessa.
Et sitten lukenut antamaani linkkiä tuolla aiemmin?
Parhaimmilla dieselmoottoreilla on parempi _käytännön_hyötysuhde (55%) kuin parhaimmilla käytännön polttokennoilla. Kun dieselin maksimihyötysuhde on lähempänä maksimitehon aluetta kuin polttokennolla (jolla maksimihyötysuhde saavutetaan minimiteholla) ei ajoneuvokäyttö ole lähellekään niin ruusuista kuin hypettäjät esittävät.
Mitä vetypottoaineeseen tulee, on BMW tuonut markkinoille vetypolttomoottoriautoja pienen erikoiserän. Eli jos vetypolttoainetta alkaa olla tarjolla, sekin saatetaan hyödyntää liikenteessä polttomoottoreissa enemmin kuin polttokennoissa.
Jos siis uskot kennohypettäjiä, vertaat juurikin tuota bensakoneen käytännön 30% sinne polttokennon teoreettiseen 80% ja olet tyytyväinen mutta ihmettelevä.
Tulin varmaan väärin ymmärretyksi. En taistele polttokennon puolesta, vaan minua kiinnostaa vain sen tuottama virta ja jännite sähkömoottoria varten (yksinkertaistettuna). Hyötysuhdekäsite on aika vaikea. Se pitää aina määritellä ennenkuin siitä esittää arvoja. Käytännön "hyötysuhdetta" voi miettiä kun ottaa jonkun kaupallisen tuotteen ja laskee kuinka kauan laite pelaa sen mukana kulkevalla polttokennolla ja sen polttoaineella. Polttokennolla toimivan skootterin järkevyyttä voit pohtia esimerkiksi käytännön hyötysuhde mielessä.
Sähköalan ihmiset tietävät kunka paljon helpompi on hallita sähkömoottoreita. Se missä on kriitinen piste polttokennon kehityksellä sen yleisempään käyttöön ajoneuvopuolella, on juuri se mitä hain kysyessäni tämän hetken ominaisuuksista.
Hypettäjillä tai muilla ei ole mitään virkaa, vaan sillä mikä on luotettavaa tietoa. Tietysti on niin, että sähkömoottori on parempi kuin mäntäkoneisto palotiloineen, öljyineen ja jäähdytysnesteineen. Toivotaan, että sähköiset ratkaisut kehittyvät ja yleistyvät. Vai mitä?
Jään miettimään polttokennon hyötysuhdetta suhteessa sen tehoon. Kiitos tuosta. Pikälle viedyt ja matemaattiset lausekkeet ja "kemian" joudun ymmärryksen puutteessa ohittamaan. Polttokennon ominaisuuksia ja suorituskykyä voi arvioida myös ihan sähköopin perussuureilla, taulukoilla ja laitteen ominaiskäyrillä.
Oikeastaan pitäsi esittää uusi kysymys aiheesta; Kuinka paljon tehokkain akku pystyy varastoimaan sähköenergiaa sen painoyksikköä kohti. Olisi vielä parempi jos päivän ajelisi ilman minkään apuaineen tankkaamista. Ehkä se sähkö kannattaisi tuottaa vaikka niillä dieseleillä...no ei kuitenkaan.
Olet varmasti oikeassa hyötysuhteen kohdalla, mutta jään odottamaan vielä oikeampaa tietoa. Näin aina:)
Vertaat vaihtoehtoina polttomoottoria ja sähkömoottoria, mikä on aika hassua, kuten varmaan itsekin ymmärrät, jos vähän mietit.
Polttomoottori on laite, jossa hapen ja polttoaineen kemiallinen potentiaalienergia muutetaan lämmöksi ja edelleen liike-energiaksi akselille. Sähkömoottori on laite, jossa sähkön potentiaalienergia muutetaan liike-energiaksi akselille. Vertailun hassuus tulee siitä, että mukana kuljetettava energialähde on jätetty sähkömoottorista pois. Jos tuo energia on polttomoottoriin kelvollista vetyä, se kannattanee ennemmin polttaa siellä kuin polttokennossa. Jos se on lyijyakkujen kemiallisena potentiaalina, sen alkulähde voisi olla vaikka ydinsähkö. Ja tämä vaihtoehto olisikin sitten mielenkiintoinen (mutta siinä ei tarvittaisi polttokennoa).
Käytännössä lämpövoimakone (turbiini?) antaa generaattorin kautta sähköenergiaa sähkömoottoreille esim. laivoissa ja myös hybridiautoissa (esim. Toyotan Prius). Eli siinäkin tapauksessa, että pyöriä pyöritetään sähkömoottoreilla, polttomoottori on varteenotettava vaihtoehto energian muuntajana ("tuottajana") autoissa.
Sähkömoottori ja polttomoottori eivät ole vertailukelpoisia vaihtoehtoja keskenään, koska ne toimivat energian muuntimina eri lähteillä. Sensijaan polttokenno sähkömoottori voi olla vaihtoehto polttomoottorille, koska ne saavat aikaan saman energian muunnoksen.
Polttokennoissa on käsittääkseni erilaisia ongelmia (yleistä liikennekäyttöä ajatellen) tuon huonomman teoreettisen hyötysuhteen lisäksi, mm. kestävyys (=käyttöikä) ja hinta. Onpa niissä tietenkin etujakin, mm. äänettömyys, liikkuvien osien puuttuminen (=tärinätön, ehkä joskus lopulta kestäväkin) ja sijoituksen vapaus (sähköjohto taipuu ja voi olla pitkähkökin).
Jos kyseessä on auto jossa on moottori, niin silloin verrataan tietysti eri moottorityyppejä kaikissa käytön vaaatimien ominaisuuksien suhteen. Mitä hassua siinä nyt sitten on ???
Sähkömoottori on parempi monessa mielessä esimerkiksi auton voiman lähteenä. Kyse on vain siitä millä sitä pyöritetään.
Tottakai energiavarasto on osa polttokennotekniikkaa. Kun kyselin ominaisuuksista alun perin, niin se on yksi polttokennon ominaisuuksien alue. Jos poltokennon polttoaineena käytetään puhdasta vetyä, niin sillekin löytyy kaipaamiani ominaiskäyriä suhteessa polttokennon suoritusarvoihin.
Minusta polttomoottori on rakenteeltaan paljon monimutkaisempi, vika-altiinpi, meluisampi, jne sen pitkästä kehityksestä huolimatta kun sähkömoottorit yleisesti ovat. Miksi ihmeessä emme siitä luopuisi. Siihenhän tässä pyrkivät kaikki auton valmistajatkin koko ajan. Parempi on muuttaa vety sähköksi ja käyttää sähkömoottoreita. Kyse onkin juuri siitä miten hyvin polttokenno nykyään toimii. Sitä kysyin.
Jos polkupyöräni kulkee muutaman tunnin termospullon kokoisella polttokennosysteemillä ja pienellä sähkömoottrorilla noin 30km/h ja hinta on sama kuin bensalla, olen jo aika tyytyväinen. Joko tämä olisi mahdollista jo nyt, mitä luulet?
Ainakin veneisiin on saatavissa polttokennoakku joka tekee virtaa pienellä polttoaineen kulutuksella. Siinähän voisi riittää virtaa polkupyörän sähkömoottorille.
Se laite minkä löysin oli suoritusarvoiltaan seuraava:
-teho 50W
-100 Ah/vrk
-5 litralla metanolia 72 tuntia virtaa
-paino 7kg
Teho ei taida ihan riittää polkupyörälle. Painoakin on aika lailla, mutta se olikin tarkoitettu veneakkujen lataamiseen. Kapasiteetti vastaa pakettiauton akkua eli tarkoittaako se, että polttokennolaite on täytetty 5 l metanolilla.
Uskon että parempiakin löytyy. Esimerkki oli hyvä.