Apa prinsip kerja kendaraan sel bahan bakar hidrogen?

Sel bahan bakar adalah sejenis perangkat pembangkit listrik yang mengubah energi kimia dalam bahan bakar menjadi energi listrik melalui reaksi redoks oksigen atau oksidan lainnya. Bahan bakar yang paling umum adalah hidrogen, yang dapat dipahami sebagai reaksi kebalikan dari elektrolisis air menjadi hidrogen dan oksigen.

Tidak seperti roket, sel bahan bakar hidrogen tidak menghasilkan energi kinetik melalui reaksi pembakaran hidrogen dan oksigen yang dahsyat, tetapi melepaskan energi bebas Gibbs dalam hidrogen melalui perangkat katalitik. Prinsip kerjanya adalah hidrogen diuraikan menjadi elektron dan ion hidrogen (proton) melalui katalis (biasanya platinum) di elektroda positif sel bahan bakar. Proton mencapai elektroda negatif melalui membran pertukaran proton dan bereaksi dengan oksigen membentuk air dan panas. Elektron yang sesuai mengalir dari elektroda positif ke elektroda negatif melalui sirkuit eksternal untuk menghasilkan energi listrik. Sel bahan bakar hidrogen tidak memiliki hambatan efisiensi termal sekitar 40% untuk mesin berbahan bakar bensin, dan efisiensi sel bahan bakar hidrogen dapat dengan mudah mencapai lebih dari 60%.

Sejak beberapa tahun lalu, energi hidrogen telah dikenal sebagai "bentuk pamungkas" kendaraan energi baru karena keunggulannya seperti nol polusi, energi terbarukan, hidrogenasi cepat, jangkauan penuh, dan sebagainya. Namun, meskipun teori teknis sel bahan bakar hidrogen sudah sempurna, kemajuan industrialisasinya masih sangat tertinggal. Salah satu tantangan terbesar dalam pengembangannya adalah pengendalian biaya. Ini termasuk tidak hanya biaya kendaraan itu sendiri, tetapi juga biaya produksi dan penyimpanan hidrogen.

Pengembangan kendaraan sel bahan bakar hidrogen bergantung pada pembangunan infrastruktur bahan bakar hidrogen seperti produksi hidrogen, penyimpanan hidrogen, transportasi hidrogen, dan hidrogenasi. Tidak seperti trem murni yang dapat diisi daya secara perlahan di rumah atau di perusahaan, kendaraan hidrogen hanya dapat diisi daya di stasiun hidrogenasi, sehingga permintaan akan stasiun pengisian daya menjadi lebih mendesak. Tanpa jaringan hidrogenasi yang lengkap, pengembangan industri kendaraan hidrogen tidak mungkin dilakukan.