في الوقت الحاضر، تشهد العديد من الدول جهودًا مكثفة في جميع جوانب أبحاث الهيدروجين الجديدة، وتواجه صعوبات تقنية في التغلب عليها. ومع التوسع المستمر في إنتاج طاقة الهيدروجين وتخزينها ونقلها، فإن تكلفة طاقة الهيدروجين لديها أيضًا مجال كبير للانخفاض. تشير الأبحاث إلى أنه من المتوقع أن تنخفض التكلفة الإجمالية لسلسلة صناعة طاقة الهيدروجين إلى النصف بحلول عام 2030. ووفقًا للتقرير المشترك الصادر عن لجنة طاقة الهيدروجين الدولية وماكينزي، أصدرت أكثر من 30 دولة ومنطقة خارطة طريق لتطوير طاقة الهيدروجين، ومن المتوقع أن يصل الاستثمار العالمي في مشاريع طاقة الهيدروجين إلى 300 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030.
تتكون مجموعة خلايا وقود الهيدروجين من خلايا وقود متعددة مكدسة على التواليتُركّب الصفيحة ثنائية القطب وقطب الغشاء MEA بالتناوب، وتُثبّت أختام بين كل مونومر. بعد الضغط عليها بواسطة الصفيحتين الأمامية والخلفية، تُثبّت وتُثبّت بالبراغي لتشكيل كومة خلايا وقود الهيدروجين.
تُركّب الصفيحة ثنائية القطب وقطب الغشاء MEA بالتناوب، وتُدمج أختام بين كل مونومر. بعد الضغط عليها بواسطة الصفيحتين الأمامية والخلفية، تُثبّت وتُثبّت بالبراغي لتشكيل كومة خلايا وقود الهيدروجين. حاليًا، التطبيق الفعلي هوصفيحة ثنائية القطب مصنوعة من الجرافيت الاصطناعي.تتميز الصفائح ثنائية القطب المصنوعة من هذا النوع من المواد بموصلية كهربائية جيدة ومقاومة عالية للتآكل. ومع ذلك، نظرًا لمتطلبات إحكام نفاذ الهواء، تتطلب عملية التصنيع العديد من عمليات الإنتاج، مثل تشريب الراتنج، والكربنة، والجرافيت، ومعالجة التدفق اللاحقة، مما يجعل عملية التصنيع معقدة وتكاليفها مرتفعة للغاية، مما يُعيق استخدام خلايا الوقود.
غشاء تبادل البروتونتستطيع خلية الوقود (PEMFC) تحويل الطاقة الكيميائية مباشرةً إلى طاقة كهربائية بطريقة متساوية الحرارة وكهروكيميائية. لا تقتصر على دورة كارنو، وتتميز بمعدل تحويل طاقة مرتفع (40% إلى 60%)، وهي نظيفة وخالية من التلوث (منتجها الرئيسي هو الماء). تُعتبر أول نظام إمداد طاقة فعال ونظيف في القرن الحادي والعشرين. بصفتها المكون الرابط للخلايا المفردة في مجموعة PEMFC، تلعب اللوحة ثنائية القطب دورًا رئيسيًا في عزل الغازات المتداخلة بين الخلايا، وتوزيع الوقود والمؤكسد، ودعم قطب الغشاء، وتوصيل الخلايا المفردة على التوالي لتكوين دائرة إلكترونية.
وقت النشر: ١٠ يناير ٢٠٢٢