Паліўны элемент — гэта тып прылады для выпрацоўкі энергіі, якая пераўтварае хімічную энергію паліва ў электрычную шляхам акісляльна-аднаўленчай рэакцыі кіслароду або іншых акісляльнікаў. Найбольш распаўсюджаным палівам з'яўляецца вадарод, які можна разумець як адваротную рэакцыю электролізу вады на вадарод і кісларод.
У адрозненне ад ракеты, вадародныя паліўныя элементы не выпрацоўваюць кінетычную энергію праз бурную рэакцыю згарання вадароду і кіслароду, а вызваляюць свабодную энергію Гібса ў вадародзе праз каталітычную прыладу. Прынцып іх працы заключаецца ў тым, што вадарод раскладаецца на электроны і іоны вадароду (пратоны) праз каталізатар (звычайна плаціна) у дадатным электродзе паліўнага элемента. Пратоны дасягаюць адмоўнага электрода праз мембрану пратоннага абмену і рэагуюць з кіслародам, утвараючы ваду і цяпло. Адпаведныя электроны цякуць ад дадатнага электрода да адмоўнага электрода праз знешні ланцуг, генеруючы электрычную энергію. У іх няма вузкага месца з цеплавым ККД каля 40% для паліўнага рухавіка, а ККД вадародных паліўных элементаў можа лёгка дасягаць больш за 60%.
Яшчэ некалькі гадоў таму вадародная энергія была вядомая як «канчатковая форма» новых энергетычных транспартных сродкаў дзякуючы сваім перавагам: нулявому забруджванню навакольнага асяроддзя, аднаўляльнай энергіі, хуткаму гідрагенізацыі, поўнаму запасу ходу і гэтак далей. Аднак тэхнічная тэорыя вадародных паліўных элементаў дасканалая, але прагрэс індустрыялізацыі сур'ёзна адстае. Адной з найбуйнейшых праблем яе прасоўвання з'яўляецца кантроль выдаткаў. Гэта ўключае ў сябе не толькі кошт самога транспартнага сродку, але і кошт вытворчасці і захоўвання вадароду.
Развіццё транспартных сродкаў на вадародных паліўных элементах залежыць ад стварэння інфраструктуры для вадароднага паліва, такой як вытворчасць вадароду, захоўванне вадароду, транспарціроўка вадароду і гідрыраванне. У адрозненне ад звычайных трамваяў, якія можна павольна зараджаць дома або ў кампаніі, вадародныя транспартныя сродкі можна зараджаць толькі на станцыі гідрыравання, таму попыт на зарадную станцыю больш актуальны. Без поўнай сеткі гідрыравання развіццё індустрыі вадародных аўтамабіляў немагчымае.
Час публікацыі: 02 красавіка 2021 г.