Ներածություն ջրածնային էներգիայի և վառելիքային բջիջների վերաբերյալ

Վառելիքի բջիջները կարելի է բաժանելպրոտոնային փոխանակման թաղանթվառելիքային բջիջներ (PEMFC) և ուղղակի մեթանոլային վառելիքային բջիջներ՝ ըստ էլեկտրոլիտային հատկությունների և օգտագործվող վառելիքի

(DMFC), ֆոսֆորաթթվային վառելիքային բջիջ (PAFC), հալված կարբոնատային վառելիքային բջիջ (MCFC), պինդ օքսիդային վառելիքային բջիջ (SOFC), ալկալային վառելիքային բջիջ (AFC) և այլն: Օրինակ, պրոտոնափոխանակման թաղանթային վառելիքային բջիջները (PEMFC) հիմնականում հիմնված ենպրոտոնային փոխանակման թաղանթՊրոտոնային փոխանցման միջավայրում, ալկալային վառելիքային բջիջները (AFC) օգտագործում են ալկալային ջրային հիմքով էլեկտրոլիտ, ինչպիսին է կալիումի հիդրօքսիդի լուծույթը, որպես պրոտոնների փոխանցման միջավայր և այլն: Բացի այդ, աշխատանքային ջերմաստիճանի համաձայն, վառելիքային բջիջները կարելի է բաժանել բարձր ջերմաստիճանի վառելիքային բջիջների և ցածր ջերմաստիճանի վառելիքային բջիջների, առաջինը հիմնականում ներառում է պինդ օքսիդային վառելիքային բջիջներ (SOFC) և հալված կարբոնատային վառելիքային բջիջներ (MCFC): Վերջիններս ներառում են պրոտոնային փոխանակման թաղանթային վառելիքային բջիջներ (PEMFC), ուղղակի մեթանոլային վառելիքային բջիջներ (DMFC), ալկալային վառելիքային բջիջներ (AFC), ֆոսֆորաթթվային վառելիքային բջիջներ (PAFC) և այլն:

Պրոտոնային փոխանակման թաղանթՎառելիքային մարտկոցները (PEMFC) որպես էլեկտրոլիտներ օգտագործում են ջրային հիմքով թթվային պոլիմերային թաղանթներ: PEMFC մարտկոցները պետք է աշխատեն մաքուր ջրածնային գազի տակ՝ իրենց ցածր աշխատանքային ջերմաստիճանների (100°C-ից ցածր) և ազնիվ մետաղներից պատրաստված էլեկտրոդների (պլատինե հիմքով էլեկտրոդներ) օգտագործման պատճառով: Այլ վառելիքային մարտկոցների համեմատ, PEMFC-ն ունի ցածր աշխատանքային ջերմաստիճանի, արագ մեկնարկի արագության, բարձր հզորության խտության, կոռոզիոն չենթարկվող էլեկտրոլիտի և երկար ծառայության ժամկետի առավելություններ: Այսպիսով, այն դարձել է վառելիքային մարտկոցներով տրանսպորտային միջոցների համար ներկայումս կիրառվող հիմնական տեխնոլոգիան, բայց մասամբ կիրառվում է նաև շարժական և ստացիոնար սարքերի համար: E4 Tech-ի տվյալներով՝ PEMFC վառելիքային մարտկոցների առաքումները, կանխատեսվում է, որ 2019 թվականին կհասնեն 44,100 միավորի, ինչը կազմում է համաշխարհային մասնաբաժնի 62%-ը. գնահատված տեղադրված հզորությունը հասնում է 934.2 ՄՎտ-ի, ինչը կազմում է համաշխարհային մասնաբաժնի 83%-ը:

Վառելիքային բջիջները օգտագործում են էլեկտրաքիմիական ռեակցիաներ՝ անոդում վառելիքի (ջրածնի) և կաթոդում օքսիդանտի (թթվածնի) քիմիական էներգիան էլեկտրականության վերածելու համար՝ ամբողջ տրանսպորտային միջոցը շարժման մեջ դնելու համար: Մասնավորապես, վառելիքային բջիջների հիմնական բաղադրիչներն են շարժիչի համակարգը, օժանդակ էլեկտրամատակարարումը և շարժիչը: Դրանց թվում շարժիչի համակարգը հիմնականում ներառում է էլեկտրական ռեակտորից, տրանսպորտային միջոցի ջրածնի կուտակման համակարգից, սառեցման համակարգից և DCDC լարման փոխարկիչից կազմված շարժիչը: Ռեակտորը ամենակարևոր բաղադրիչն է: Այն այն վայրն է, որտեղ ջրածինը և թթվածինը փոխազդում են: Այն կազմված է միասին դասավորված մի քանի առանձին բջիջներից, և հիմնական նյութերն են՝ երկբևեռ թիթեղը, թաղանթային էլեկտրոդը, ծայրային թիթեղը և այլն: