Pila di carburantel hè un tipu di dispusitivu di cunversione d'energia, chì pò cunvertisce l'energia elettrochimica di u carburante in energia elettrica. Hè chjamata pila à carburante perchè hè un dispusitivu di generazione d'energia elettrochimica inseme cù a batteria. Una pila à carburante chì usa l'idrogenu cum'è carburante hè una pila à carburante à idrogenu. A pila à carburante à idrogenu pò esse capita cum'è a reazione di l'elettrolisi di l'acqua in idrogenu è ossigenu. U prucessu di reazione di a pila à carburante à idrogenu hè pulitu è efficiente. A pila à carburante à idrogenu ùn hè micca limitata da l'efficienza termica di 42% di u ciclu Carnot utilizatu in u mutore di l'automobile tradiziunale, è l'efficienza pò ghjunghje à più di 60%.
À u cuntrariu di i razzi, e pile à combustibile à l'idrogenu generanu energia cinetica per via di a reazione viulente di a combustione di l'idrogenu è di l'ossigenu, è liberanu l'energia libera di Gibbs in l'idrogenu per via di dispositivi catalitici. L'energia libera di Gibbs hè un'energia elettrochimica chì implica l'entropia è altre teorie. U principiu di funziunamentu di a pila à combustibile à l'idrogenu hè chì l'idrogenu hè decompostu in ioni d'idrogenu (vale à dì protoni) è elettroni per via di u catalizatore (platinu) in l'elettrodu pusitivu di a cellula. L'ioni d'idrogenu passanu per a membrana di scambiu di protoni versu l'elettrodu negativu è l'ossigenu reagisce per diventà acqua è calore, è l'elettroni currispondenti scorrenu da l'elettrodu pusitivu à l'elettrodu negativu per via di u circuitu esternu per generà energia elettrica.
In upila di pile à combustibile, a reazione di l'idrogenu è di l'ossigenu hè realizata, è ci hè un trasferimentu di carica in u prucessu, chì risulta in corrente. À u listessu tempu, l'idrogenu reagisce cù l'ossigenu per pruduce acqua.
Cum'è un gruppu di reazzioni chimiche, u core tecnologicu chjave di a pila di pile à combustibile hè a "membrana di scambiu di protoni". I dui lati di u film sò vicini à u stratu di catalizatore per decompone l'idrogenu in ioni carichi. Siccome a molecule d'idrogenu hè chjuca, l'elettroni chì portanu l'idrogenu ponu andà à l'estremità opposta attraversu i picculi fori di u film. Tuttavia, in u prucessu di l'elettroni chì portanu l'idrogenu chì passanu attraversu i fori di u film, l'elettroni sò strappati da e molecule, lascendu solu i protoni di l'idrogenu caricati pusitivamente per ghjunghje à l'altra estremità attraversu u film.
Protoni d'idrogenusò attratti da l'elettrodu da l'altra parte di u filmu è si combinanu cù e molecule d'ossigenu. E piastre d'elettrodi da i dui lati di u filmu dividenu l'idrogenu in ioni d'idrogenu pusitivi è elettroni, è dividenu l'ossigenu in atomi d'ossigenu per catturà l'elettroni è trasfurmalli in ioni d'ossigenu (elettricità negativa). L'elettroni formanu una corrente trà e piastre d'elettrodi, è dui ioni d'idrogenu è un ione d'ossigenu si combinanu per furmà acqua, chì diventa l'unicu "rifiutu" in u prucessu di reazione. In sostanza, tuttu u prucessu operativu hè u prucessu di generazione d'energia. Cù u prugressu di a reazione d'ossidazione, l'elettroni sò trasferiti continuamente per furmà a corrente necessaria per guidà a vittura.
Data di publicazione: 12 di ferraghju 2022