Gorivna ćelijaje vrsta uređaja za pretvorbu energije koji može pretvoriti elektrokemijsku energiju goriva u električnu energiju. Naziva se gorivni član jer je elektrokemijski uređaj za proizvodnju energije zajedno s baterijom. Goriv član koji koristi vodik kao gorivo je vodikov gorivni član. Vodikov gorivni član može se shvatiti kao reakcija elektrolize vode u vodik i kisik. Proces reakcije vodikovog gorivog članka je čist i učinkovit. Vodikov gorivni član nije ograničen toplinskom učinkovitošću Carnotovog ciklusa od 42% koja se koristi u tradicionalnim automobilskim motorima, a učinkovitost može doseći više od 60%.
Za razliku od raketa, vodikove gorivne ćelije generiraju kinetičku energiju burnom reakcijom izgaranja vodika i kisika te oslobađaju Gibbsovu slobodnu energiju u vodiku putem katalitičkih uređaja. Gibbsova slobodna energija je elektrokemijska energija koja uključuje entropiju i druge teorije. Princip rada vodikove gorivne ćelije je da se vodik razgrađuje na vodikove ione (tj. protone) i elektrone putem katalizatora (platine) u pozitivnoj elektrodi ćelije. Vodikovi ioni prolaze kroz membranu za izmjenu protona do negativne elektrode, a kisik reagira i postaje voda i toplina, a odgovarajući elektroni teku od pozitivne elektrode do negativne elektrode kroz vanjski krug kako bi generirali električnu energiju.
Usnop gorivnih ćelija, provodi se reakcija vodika i kisika, pri čemu dolazi do prijenosa naboja, što rezultira strujom. Istovremeno, vodik reagira s kisikom i stvara vodu.
Kao kemijski reakcijski bazen, ključna tehnološka jezgra gorivnih ćelija je "membrana za izmjenu protona". Dvije strane filma su blizu sloja katalizatora kako bi se vodik razgradio na nabijene ione. Budući da je molekula vodika mala, elektroni koji nose vodik mogu se pomaknuti na suprotnu stranu kroz sitne rupice u filmu. Međutim, u procesu prolaska elektrona koji nose vodik kroz rupice u filmu, elektroni se uklanjaju s molekula, ostavljajući samo pozitivno nabijene protone vodika da dođu do drugog kraja kroz film.
Vodikovi protoniprivlače se elektrodi s druge strane filma i kombiniraju se s molekulama kisika. Elektrodne ploče s obje strane filma cijepaju vodik na pozitivne ione vodika i elektrone, a kisik na atome kisika kako bi uhvatile elektrone i pretvorile ih u ione kisika (negativni elektricitet). Elektroni tvore struju između elektrodnih ploča, a dva iona vodika i jedan ion kisika kombiniraju se i tvore vodu, koja postaje jedini "otpad" u procesu reakcije. U biti, cijeli proces rada je proces proizvodnje energije. S napredovanjem oksidacijske reakcije, elektroni se kontinuirano prenose i tvore struju potrebnu za pogon automobila.
Vrijeme objave: 12. veljače 2022.