የሃይድሮጂን ነዳጅ ሴል ቁልል የሥራ መርህ እና ጥቅሞች

የነዳጅ ሴልl የኃይል ልወጣ መሳሪያ ሲሆን የነዳጅ ኤሌክትሮኬሚካል ኃይልን ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል ሊለውጥ ይችላል። የነዳጅ ሴል ይባላል ምክንያቱም ከባትሪው ጋር ኤሌክትሮኬሚካል የኃይል ማመንጫ መሳሪያ ስለሆነ። ሃይድሮጂንን እንደ ነዳጅ የሚጠቀም የነዳጅ ሴል የሃይድሮጂን የነዳጅ ሴል ነው። የሃይድሮጂን የነዳጅ ሴል የውሃ ኤሌክትሮላይሲስ ወደ ሃይድሮጂን እና ኦክስጅን የሚወስድ ምላሽ እንደሆነ ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል። የሃይድሮጂን የነዳጅ ሴል የምላሽ ሂደት ንፁህ እና ቀልጣፋ ነው። የሃይድሮጂን የነዳጅ ሴል በባህላዊ የመኪና ሞተር ውስጥ ጥቅም ላይ በሚውለው የካርኖት ዑደት 42% የሙቀት ቅልጥፍና የተገደበ አይደለም፣ እና ቅልጥፍናው ከ 60% በላይ ሊደርስ ይችላል።

ከሮኬቶች በተለየ መልኩ፣ የሃይድሮጂን ነዳጅ ሴሎች በሃይድሮጂን እና በኦክስጅን ማቃጠል ኃይለኛ ምላሽ አማካኝነት የኪነቲክ ኃይል ያመነጫሉ፣ እና የጊብስን ነፃ ኃይል በሃይድሮጂን ውስጥ በካታሊቲክ መሳሪያዎች በኩል ይለቃሉ። የጊብስ ነፃ ኃይል ኢንትሮፒን እና ሌሎች ንድፈ ሐሳቦችን የሚያካትት ኤሌክትሮኬሚካል ኃይል ነው። የሃይድሮጂን ነዳጅ ሴል የስራ መርህ ሃይድሮጂን ወደ ሃይድሮጂን አየኖች (ማለትም ፕሮቶኖች) እና ኤሌክትሮኖች በሴሉ አወንታዊ ኤሌክትሮድ ውስጥ ባለው ካቴላይት (ፕላቲነም) በኩል ይፈርሳል። የሃይድሮጂን አየኖች በፕሮቶን ልውውጥ ሽፋን በኩል ወደ አሉታዊ ኤሌክትሮድ ያልፋሉ እና ኦክስጅን ውሃ እና ሙቀት ለመሆን ምላሽ ይሰጣሉ፣ እና ተዛማጅ ኤሌክትሮኖች ከፖዘቲቭ ኤሌክትሮድ ወደ አሉታዊ ኤሌክትሮድ በውጫዊው ዑደት በኩል ወደ አሉታዊ ኤሌክትሮድ ይፈስሳሉ እና የኤሌክትሪክ ኃይል ያመነጫሉ።

በውስጡየነዳጅ ሴል ቁልልየሃይድሮጂን እና የኦክስጅን ምላሽ ይከናወናል፣ እና በሂደቱ ውስጥ የኃይል ዝውውር አለ፣ ይህም ጅረት ያስከትላል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ ሃይድሮጂን ከኦክስጅን ጋር ምላሽ በመስጠት ውሃ ይፈጥራል።
እንደ ኬሚካላዊ ግብረመልስ ገንዳ፣ የነዳጅ ሴል ቁልል ቁልፍ የቴክኖሎጂ እምብርት “ፕሮቶን ልውውጥ ሽፋን” ነው። የፊልሙ ሁለት ጎኖች ሃይድሮጂንን ወደ ቻርጅ አየኖች ለመበተን ከካታላይት ንብርብር ጋር ቅርብ ናቸው። የሃይድሮጂን ሞለኪውል ትንሽ ስለሆነ፣ ሃይድሮጂን የሚሸከሙት ኤሌክትሮኖች በፊልሙ ትናንሽ ቀዳዳዎች በኩል ወደ ተቃራኒው ሊንሸራተቱ ይችላሉ። ሆኖም፣ ሃይድሮጂን የሚሸከሙት ኤሌክትሮኖች በፊልሙ ቀዳዳዎች ውስጥ በሚያልፉበት ሂደት ውስጥ፣ ኤሌክትሮኖቹ ከሞለኪውሎቹ ይወገዳሉ፣ ይህም በፊልሙ በኩል ወደ ሌላኛው ጫፍ ለመድረስ አዎንታዊ ኃይል ያላቸው ሃይድሮጂን ፕሮቶኖች ብቻ ይቀራሉ።
የሃይድሮጂን ፕሮቶኖችበፊልሙ ማዶ ወዳለው ኤሌክትሮድ ይሳባሉ እና ከኦክስጅን ሞለኪውሎች ጋር ይዋሃዳሉ። በፊልሙ በሁለቱም በኩል ያሉት የኤሌክትሮድ ሳህኖች ሃይድሮጂንን ወደ ፖዘቲቭ ሃይድሮጂን አየኖች እና ኤሌክትሮኖች ይከፍላሉ፣ እና ኦክስጅንን ወደ ኦክስጅን አቶሞች ይከፍላሉ፣ ኤሌክትሮኖችን ለመያዝ እና ወደ ኦክስጅን አየኖች (አሉታዊ ኤሌክትሪክ) ይቀይሯቸዋል። ኤሌክትሮኖች በኤሌክትሮድ ሳህኖች መካከል ጅረት ይፈጥራሉ፣ እና ሁለት ሃይድሮጂን አየኖች እና አንድ የኦክስጅን አየኖች ይዋሃዳሉ፣ ይህም በምላሽ ሂደቱ ውስጥ ብቸኛው "ብክነት" ይሆናል። በመሠረቱ፣ አጠቃላይ የአሠራር ሂደቱ የኃይል ማመንጫ ሂደት ነው። የኦክሳይድ ምላሽ ሂደት ሲኖር፣ ኤሌክትሮኖች መኪናውን ለማሽከርከር የሚያስፈልገውን ጅረት ለመፍጠር ያለማቋረጥ ይተላለፋሉ።