Ụkpụrụ ọrụ na uru nke mkpokọta sel mmanụ hydrogen

Sel mmanụ ụgbọalal bụ ụdị ngwaọrụ mgbanwe ike, nke nwere ike ịgbanwe ike electrochemical nke mmanụ ụgbọala ka ọ bụrụ ike eletriki. A na-akpọ ya mmanụ ụgbọala n'ihi na ọ bụ ngwaọrụ mmepụta ike electrochemical yana batrị ahụ. Mkpụrụ ndụ mmanụ ụgbọala nke na-eji hydrogen dị ka mmanụ ụgbọala bụ mkpụrụ ndụ mmanụ ụgbọala hydrogen. Enwere ike ịghọta mkpụrụ ndụ mmanụ ụgbọala hydrogen dị ka mmeghachi omume nke electrolysis mmiri n'ime hydrogen na oxygen. Usoro mmeghachi omume nke mkpụrụ ndụ mmanụ ụgbọala hydrogen dị ọcha ma dị irè. Mkpụrụ ndụ mmanụ ụgbọala hydrogen anaghị ejedebe site na arụmọrụ okpomọkụ 42% nke usoro Carnot ejiri na injin ụgbọala ọdịnala, arụmọrụ ya nwekwara ike iru ihe karịrị 60%.

N'adịghị ka rọketi, mkpụrụ ndụ mmanụ hydrogen na-emepụta ike kinetic site na mmeghachi omume ike nke hydrogen na ọkụ oxygen, ma na-ewepụta ike free Gibbs na hydrogen site na ngwaọrụ catalytic. Ike free Gibbs bụ ike electrochemical nke gụnyere entropy na echiche ndị ọzọ. Ụkpụrụ ọrụ nke sel mmanụ hydrogen bụ na hydrogen na-agbaze ka ọ bụrụ ion hydrogen (dịka ọmụmaatụ protons) na electrons site na catalyst (Platinum) na electrode dị mma nke sel. Ion hydrogen na-agafe na akpụkpọ ahụ mgbanwe proton gaa na electrode na-adịghị mma na oxygen na-emeghachi omume ịghọ mmiri na okpomọkụ, elektrọn ndị kwekọrọ na ya na-asọ site na electrode dị mma gaa na electrode na-adịghị mma site na sekit mpụga iji mepụta ike eletrik.

Namkpokọta mkpụrụ ndụ mmanụ ọkụ, a na-eme mmeghachi omume nke hydrogen na oxygen, a na-enyekwa nnyefe chaja n'usoro ahụ, na-ebute ọkụ eletrik. N'otu oge ahụ, hydrogen na-emeghachi omume na oxygen iji mepụta mmiri.
Dịka ọdọ mmiri mmeghachi omume kemịkalụ, isi teknụzụ dị mkpa nke mkpụrụ ndụ mmanụ ọkụ bụ "proton exchange membrane". Akụkụ abụọ nke ihe nkiri ahụ dị nso na oyi akwa catalyst iji gbazee hydrogen ka ọ bụrụ ion chajị. Ebe ọ bụ na molekul hydrogen dị obere, elektrọn hydrogen nwere ike ịgafe n'akụkụ nke ọzọ site na obere oghere nke ihe nkiri ahụ. Agbanyeghị, n'usoro nke elektrọn hydrogen na-ebufe site na oghere nke ihe nkiri ahụ, a na-ewepụ elektrọn ndị ahụ na molekul, na-ahapụ naanị proton hydrogen chajị dị mma ka ha ruo na nsọtụ nke ọzọ site na ihe nkiri ahụ.
Proton hydrogenA na-adọta elektrọd dị n'akụkụ nke ọzọ nke ihe nkiri ahụ ma jikọta ya na molekul oxygen. Efere elektrọd dị n'akụkụ abụọ nke ihe nkiri ahụ kewara hydrogen ka ọ bụrụ ion hydrogen na elektrọn dị mma, ma kewaa oxygen ka ọ bụrụ atọm oxygen iji jide elektrọn wee gbanwee ha ka ọ bụrụ ion oxygen (ọkụ eletrik na-adịghị mma). Elektrọn na-emepụta ọkụ eletrik n'etiti efere elektrọd ahụ, ion hydrogen abụọ na otu ion oxygen na-ejikọta ọnụ iji mepụta mmiri, nke na-aghọ naanị "ihe mkpofu" na usoro mmeghachi omume ahụ. N'ikwu ya n'ụzọ dị mfe, usoro ọrụ dum bụ usoro mmepụta ike. Ka mmeghachi omume oxidation na-aga n'ihu, a na-ebufe elektrọn mgbe niile iji mepụta ọkụ eletrik achọrọ iji kwọọ ụgbọ ala ahụ.