Vetyenergia ja grafiittibipolaarinen levy

Tällä hetkellä monissa maissa uusi vetytutkimus on täydessä vauhdissa, ja teknisten vaikeuksien voittamiseksi on tehostettava ponnisteluja. Vetyenergian tuotannon, varastoinnin ja kuljetusinfrastruktuurin jatkuvan laajenemisen myötä myös vetyenergian kustannuksilla on paljon laskuvaraa. Tutkimukset osoittavat, että vetyenergiateollisuuden kokonaiskustannusten odotetaan laskevan puoleen vuoteen 2030 mennessä. Kansainvälisen vetyenergiakomission ja McKinseyn yhteisesti julkaiseman raportin mukaan yli 30 maata ja aluetta on julkaissut vetyenergian kehittämisen etenemissuunnitelman, ja maailmanlaajuiset investoinnit vetyenergiahankkeisiin nousevat 300 miljardiin Yhdysvaltain dollariin vuoteen 2030 mennessä.

Vetypolttokennopino koostuu useista sarjaan pinotuista polttokennoistaBipolaarilevy ja kalvoelektrodi MEA asetetaan vuorotellen päällekkäin, ja monomeerien väliin on upotettu tiivisteitä. Kun etu- ja takalevyt ovat puristaneet niitä, ne kiinnitetään ja kiinnitetään ruuveilla vetypolttokennopinon muodostamiseksi.

Bipolaarilevy ja kalvoelektrodi MEA asetetaan vuorotellen päällekkäin, ja monomeerien väliin on upotettu tiivisteitä. Kun etu- ja takalevyt ovat puristaneet niitä, ne kiinnitetään ja kiinnitetään ruuveilla vetypolttokennopinon muodostamiseksi. Tällä hetkellä varsinainen sovellus onkeinotekoisesta grafiitista valmistettu bipolaarinen levy.Tällaisesta materiaalista valmistetulla bipolaarilevyllä on hyvä johtavuus ja korroosionkestävyys. Bipolaarilevyn ilmatiiviysvaatimusten vuoksi valmistusprosessi vaatii kuitenkin monia tuotantoprosesseja, kuten hartsikyllästystä, hiilestymistä, grafitointia ja sitä seuraavaa virtauskenttäkäsittelyä, joten valmistusprosessi on monimutkainen ja kustannukset erittäin korkeat. Siitä on tullut tärkeä polttokennojen käyttöä rajoittava tekijä.

ProtoninvaihtokalvoPolttokenno (PEMFC) voi muuntaa kemiallista energiaa suoraan sähköenergiaksi isotermisellä ja sähkökemiallisella tavalla. Se ei ole rajoitettu Carnot'n sykliin, sillä on korkea energianmuunnosprosentti (40 % ~ 60 %), ja se on puhdas ja saasteeton (tuote on pääasiassa vettä). Sitä pidetään 2000-luvun ensimmäisenä tehokkaana ja puhtaana virransyöttöjärjestelmänä. PEMFC-pinon yksittäisten kennojen yhdistävänä komponenttina bipolaarilevy toimii pääasiassa kennojen välisen kaasun kolluusioeristeenä, polttoaineen ja hapettimen jakajana, kalvoelektrodin tukena ja yksittäisten kennojen sarjaan kytkemisenä elektronisen piirin muodostamiseksi.