수소 충전소의 작동 방식

알고 보니 가스 펌프와 같습니다. 그렇지 않은 부분을 제외하고 말이죠.

미래 기술의 재미있는 점은 현재의 기술이 얼마나 놀랍게 보이는가 하는 것입니다. 수소 충전소로 운전해 들어가 보면 그 모습이 얼마나 평범해 보이는지 알 수 있을 것입니다. 연료 펌프. 터치 스크린. 대통 주둥이. 캐노피 아래의 머리 위 조명. 어떤 경우에는 친숙한 Shell 로고도 있습니다. 실종된 유일한 것은 시가릴로와 마운틴 듀 바하 블래스트(Mountain Dew Baja Blast) 병을 파는 남자입니다. 매년 더 많은 충전소가 온라인에 추가되고 Toyota Mirai와 같은 도로에 수소 자동차가 더 많아짐에 따라 수소가 연료 전지 자동차에 어떻게 들어가고 도로로 나가는지 살펴볼 가치가 있습니다.

수소는 일반적으로 휘발유와 같은 방식으로 트럭을 타고 주유소에 도착합니다. 그러나 휘발유와 달리 물이나 천연가스에서 성분을 분리하여 현장에서 생성할 수도 있습니다. 수소는 이미 미국에 존재하는 700마일 길이의 파이프라인과 같은 파이프를 통해 운송될 수도 있습니다.

수소가 액체 형태로 도착하면 사용하기 전에 먼저 가스로 변환해야 합니다. 여기에서는 액체가 가스로 변할 때까지 액체를 가열하는 기화기 타워를 통과합니다.

수소가 자동차에 들어가기 전에 평방인치당 최대 10,000파운드(700bar)의 고압으로 압축되어야 합니다. 수소 압축에는 절반 압력 H35와 전체 압력 H70의 두 가지 표준이 있습니다. 더 높은 압력은 더 높은 주행 거리로 해석됩니다. 예를 들어 Toyota Mirai와 같은 최신 연료 전지 차량에서 H70을 가득 채우면 주행 가능 거리는 312마일에 해당하며, 이는 휘발유 구동 차량과 동일합니다.

*2017년 EPA는 미라이의 경우 도시 67개/고속도로 67개/결합 MPGe 67개 및 주행 거리 312마일을 추정했습니다. 실제 마일리지는 다를 수 있습니다. SAE J2601 표준에 따른 범위 측정(주위 온도: 20°C, 연료 주입 시 수소 탱크 압력: 70 MPa) 연료 주입 시간은 수소 연료 주입 압력과 주변 온도에 따라 달라집니다.

수소는 휘발유처럼 저장 탱크에 저장됩니다. 그러나 여기서 가장 큰 차이점은 이 탱크는 지상에 있는 반면 휘발유는 수천 갤런에 달하는 지하에 저장된다는 것입니다. (재미있는 사실은 마이애미 대학의 연구에 따르면 휘발유 누출과 화재가 수소 누출보다 차량에 훨씬 더 파괴적인 것으로 나타났습니다.) 저장 탱크에서 누출이 발생한다는 것은 공기보다 가벼운 수소가 단순히 배출되기 전에 배출된다는 것을 의미합니다. 연소할 가능성이 있습니다.

팽창을 방지하고 고압으로 펌핑되는 동안 에너지 밀도를 유지하려면 수소가 펌프를 통과하기 전에 열교환기를 통해 냉각되어야 합니다. 냉각은 차량의 온보딩 탱크가 과열되는 것을 방지하여 연료 공급 속도를 높입니다.

마지막으로 수소는 펌프로 이동합니다. 이 펌프는 컴퓨팅 성능이 몇 광년 앞서 있다는 점을 제외하면 일반 주유소 펌프와 같습니다. 연료 전지 차량의 온보드 컴퓨터와 통신할 수 있는 기능을 통해 온도, 탱크 압력 및 연료 레벨을 결정한 다음 나머지 작업을 수행합니다. 그 자체. 당신이 해야 할 일은 노즐을 제자리에 고정하고 기다리는 것뿐입니다. 연료는 갤런 대신 킬로그램 단위로 측정되며 내부 연소 머리를 감싸는 데 시간이 걸릴 수 있습니다. 자동차의 수소 탱크*를 채우는 데는 3~5분 밖에 걸리지 않습니다. 이때 수소 운전자는 이 수소를 탱크에 공급하는 데 필요한 모든 과학, 기술 및 공학을 깨닫지 못할 것입니다.

*주유 시간은 수소 주유 압력 및 주변 온도에 따라 달라집니다.

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