La cella a combustibile è un tipo di dispositivo di generazione di energia che converte l'energia chimica contenuta nel combustibile in energia elettrica mediante una reazione redox dell'ossigeno o di altri ossidanti. Il combustibile più comune è l'idrogeno, che può essere interpretato come la reazione inversa dell'elettrolisi dell'acqua in idrogeno e ossigeno.
A differenza del razzo, la cella a combustibile a idrogeno non produce energia cinetica attraverso la violenta reazione di combustione di idrogeno e ossigeno, ma rilascia energia libera di Gibbs nell'idrogeno attraverso un dispositivo catalitico. Il suo principio di funzionamento è che l'idrogeno viene scomposto in elettroni e ioni idrogeno (protoni) attraverso un catalizzatore (solitamente platino) nell'elettrodo positivo di una cella a combustibile. I protoni raggiungono l'elettrodo negativo attraverso la membrana a scambio protonico e reagiscono con l'ossigeno per formare acqua e calore. Gli elettroni corrispondenti fluiscono dall'elettrodo positivo all'elettrodo negativo attraverso il circuito esterno per generare energia elettrica. Non presenta colli di bottiglia nell'efficienza termica di circa il 40% per i motori a combustibile e l'efficienza della cella a combustibile a idrogeno può facilmente superare il 60%.
Già da qualche anno, l'energia a idrogeno era nota come la "forma definitiva" dei veicoli a nuova energia, grazie ai suoi vantaggi in termini di zero inquinamento, energia rinnovabile, idrogenazione rapida, autonomia completa e così via. Tuttavia, la teoria tecnica delle celle a combustibile a idrogeno è perfetta, ma il progresso dell'industrializzazione è seriamente arretrato. Una delle maggiori sfide nella sua promozione è il controllo dei costi. Questi includono non solo il costo del veicolo in sé, ma anche quello della produzione e dello stoccaggio dell'idrogeno.
Lo sviluppo dei veicoli a celle a combustibile a idrogeno dipende dalla costruzione di infrastrutture per l'idrogeno, come la produzione, lo stoccaggio, il trasporto e l'idrogenazione. A differenza dei tram tradizionali, che possono essere ricaricati gradualmente a casa o in azienda, i veicoli a idrogeno possono essere ricaricati solo presso le stazioni di idrogenazione, quindi la domanda di stazioni di ricarica è più urgente. Senza una rete di idrogenazione completa, lo sviluppo dell'industria dei veicoli a idrogeno è impossibile.
Data di pubblicazione: 02-04-2021