La pila de combustible és un tipus de dispositiu de generació d'energia que converteix l'energia química del combustible en energia elèctrica mitjançant la reacció redox de l'oxigen o altres oxidants. El combustible més comú és l'hidrogen, que es pot entendre com la reacció inversa de l'electròlisi de l'aigua a hidrogen i oxigen.
A diferència dels coets, les piles de combustible d'hidrogen no produeixen energia cinètica mitjançant la reacció violenta de la combustió de l'hidrogen i l'oxigen, sinó que alliberen energia lliure de Gibbs a l'hidrogen a través d'un dispositiu catalític. El seu principi de funcionament és que l'hidrogen es descompon en electrons i ions d'hidrogen (protons) a través d'un catalitzador (generalment platí) a l'elèctrode positiu de la pila de combustible. Els protons arriben a l'elèctrode negatiu a través de la membrana d'intercanvi de protons i reaccionen amb l'oxigen per formar aigua i calor. Els electrons corresponents flueixen de l'elèctrode positiu a l'elèctrode negatiu a través del circuit extern per generar energia elèctrica. No té un coll d'ampolla d'eficiència tèrmica d'aproximadament el 40% per als motors de combustible, i l'eficiència de la pila de combustible d'hidrogen pot arribar fàcilment a més del 60%.
Ja fa uns anys, l'energia de l'hidrogen es coneixia com la "forma definitiva" dels vehicles de nova energia en virtut dels seus avantatges de contaminació zero, energia renovable, hidrogenació ràpida, autonomia completa, etc. Tanmateix, la teoria tècnica de la pila de combustible d'hidrogen és perfecta, però el progrés de la industrialització va molt endarrerit. Un dels majors reptes de la seva promoció és el control de costos. Això inclou no només el cost del vehicle en si, sinó també el cost de producció i emmagatzematge d'hidrogen.
El desenvolupament de vehicles de piles de combustible d'hidrogen depèn de la construcció d'infraestructures de combustible d'hidrogen, com ara la producció d'hidrogen, l'emmagatzematge d'hidrogen, el transport d'hidrogen i la hidrogenació. A diferència dels tramvies purs, que es poden carregar lentament a casa o a l'empresa, els vehicles d'hidrogen només es poden carregar a l'estació d'hidrogenació, per la qual cosa la demanda de l'estació de càrrega és més urgent. Sense una xarxa d'hidrogenació completa, el desenvolupament de la indústria dels vehicles d'hidrogen és impossible.
Data de publicació: 02-04-2021