Sel bahan bakarl adalah sejenis perangkat konversi energi, yang dapat mengubah energi elektrokimia bahan bakar menjadi energi listrik. Disebut sel bahan bakar karena merupakan perangkat pembangkit daya elektrokimia bersama dengan baterai. Sel bahan bakar yang menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar adalah sel bahan bakar hidrogen. Sel bahan bakar hidrogen dapat dipahami sebagai reaksi elektrolisis air menjadi hidrogen dan oksigen. Proses reaksi sel bahan bakar hidrogen bersih dan efisien. Sel bahan bakar hidrogen tidak dibatasi oleh efisiensi termal 42% dari siklus Carnot yang digunakan dalam mesin mobil tradisional, dan efisiensinya dapat mencapai lebih dari 60%.
Tidak seperti roket, sel bahan bakar hidrogen menghasilkan energi kinetik melalui reaksi pembakaran hidrogen dan oksigen yang hebat, dan melepaskan energi bebas Gibbs dalam hidrogen melalui perangkat katalitik. Energi bebas Gibbs adalah energi elektrokimia yang melibatkan entropi dan teori lainnya. Prinsip kerja sel bahan bakar hidrogen adalah hidrogen diurai menjadi ion hidrogen (yaitu proton) dan elektron melalui katalis (Platinum) di elektroda positif sel. Ion hidrogen melewati membran pertukaran proton ke elektroda negatif dan oksigen bereaksi menjadi air dan panas, dan elektron yang sesuai mengalir dari elektroda positif ke elektroda negatif melalui sirkuit eksternal untuk menghasilkan energi listrik.
Di dalamtumpukan sel bahan bakar, reaksi hidrogen dan oksigen terjadi, dan terjadi perpindahan muatan dalam proses tersebut, yang menghasilkan arus. Pada saat yang sama, hidrogen bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan air.
Sebagai kumpulan reaksi kimia, inti teknologi utama dari tumpukan sel bahan bakar adalah "membran pertukaran proton". Kedua sisi film tersebut dekat dengan lapisan katalis untuk menguraikan hidrogen menjadi ion bermuatan. Karena molekul hidrogen berukuran kecil, elektron pembawa hidrogen dapat melayang ke arah yang berlawanan melalui lubang-lubang kecil pada film. Akan tetapi, dalam proses elektron pembawa hidrogen melewati lubang-lubang pada film, elektron-elektron tersebut dilepaskan dari molekul-molekulnya, sehingga hanya menyisakan proton hidrogen bermuatan positif untuk mencapai ujung lainnya melalui film.
Proton hidrogentertarik ke elektroda di sisi lain film dan bergabung dengan molekul oksigen. Pelat elektroda di kedua sisi film memecah hidrogen menjadi ion hidrogen positif dan elektron, dan memecah oksigen menjadi atom oksigen untuk menangkap elektron dan mengubahnya menjadi ion oksigen (listrik negatif). Elektron membentuk arus antara pelat elektroda, dan dua ion hidrogen dan satu ion oksigen bergabung untuk membentuk air, yang menjadi satu-satunya "limbah" dalam proses reaksi. Intinya, seluruh proses operasi adalah proses pembangkitan daya. Dengan kemajuan reaksi oksidasi, elektron terus ditransfer untuk membentuk arus yang dibutuhkan untuk menggerakkan mobil.
Waktu posting: 12-Feb-2022