پیل سوختی نوعی دستگاه تولید برق است که انرژی شیمیایی موجود در سوخت را از طریق واکنش اکسایش-کاهش اکسیژن یا سایر اکسیدانها به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. رایجترین سوخت هیدروژن است که میتوان آن را به عنوان واکنش معکوس الکترولیز آب به هیدروژن و اکسیژن درک کرد.
برخلاف موشک، پیل سوختی هیدروژنی از طریق واکنش شدید احتراق هیدروژن و اکسیژن، انرژی جنبشی تولید نمیکند، بلکه انرژی آزاد گیبس را از طریق دستگاه کاتالیزوری در هیدروژن آزاد میکند. اصل کار آن این است که هیدروژن از طریق یک کاتالیزور (معمولاً پلاتین) در الکترود مثبت پیل سوختی به الکترونها و یونهای هیدروژن (پروتونها) تجزیه میشود. پروتونها از طریق غشای تبادل پروتون به الکترود منفی میرسند و با اکسیژن واکنش میدهند تا آب و گرما تشکیل دهند. الکترونهای مربوطه از طریق مدار خارجی از الکترود مثبت به الکترود منفی جریان مییابند تا انرژی الکتریکی تولید کنند. این موتور سوختی هیچ گلوگاه راندمان حرارتی حدود ۴۰٪ ندارد و راندمان پیل سوختی هیدروژنی به راحتی میتواند به بیش از ۶۰٪ برسد.
از چند سال پیش، انرژی هیدروژنی به دلیل مزایایی مانند آلودگی صفر، انرژی تجدیدپذیر، هیدروژناسیون سریع، برد کامل و غیره، به عنوان "شکل نهایی" وسایل نقلیه با انرژی جدید شناخته شده است. با این حال، نظریه فنی پیل سوختی هیدروژنی کامل است، اما پیشرفت صنعتیسازی آن به طور جدی عقب مانده است. یکی از بزرگترین چالشهای ترویج آن، کنترل هزینه است. این شامل نه تنها هزینه خود وسیله نقلیه، بلکه هزینه تولید و ذخیرهسازی هیدروژن نیز میشود.
توسعه خودروهای پیل سوختی هیدروژنی به ساخت زیرساختهای سوخت هیدروژنی مانند تولید هیدروژن، ذخیرهسازی هیدروژن، حمل و نقل هیدروژن و هیدروژناسیون بستگی دارد. برخلاف ترامواهای خالص که میتوانند به آرامی در خانه یا در شرکت شارژ شوند، خودروهای هیدروژنی فقط میتوانند در ایستگاه هیدروژناسیون شارژ شوند، بنابراین تقاضا برای ایستگاه شارژ فوریتر است. بدون یک شبکه کامل هیدروژناسیون، توسعه صنعت خودروهای هیدروژنی غیرممکن است.
زمان ارسال: آوریل-02-2021