Ogniwo paliwowe to rodzaj urządzenia wytwarzającego energię, które przetwarza energię chemiczną zawartą w paliwie na energię elektryczną poprzez reakcję redoks tlenu lub innych utleniaczy. Najpopularniejszym paliwem jest wodór, co można rozumieć jako odwrotną reakcję elektrolizy wody na wodór i tlen.
W przeciwieństwie do rakiety, ogniwo paliwowe wodorowe nie wytwarza energii kinetycznej poprzez gwałtowną reakcję spalania wodoru i tlenu, lecz uwalnia energię swobodną Gibbsa w wodorze za pomocą katalizatora. Zasada działania ogniwa polega na tym, że wodór jest rozkładany na elektrony i jony wodoru (protony) za pośrednictwem katalizatora (zazwyczaj platyny) w elektrodzie dodatniej ogniwa paliwowego. Protony docierają do elektrody ujemnej przez membranę wymiany protonów i reagują z tlenem, tworząc wodę i ciepło. Odpowiednie elektrony przepływają od elektrody dodatniej do ujemnej przez obwód zewnętrzny, wytwarzając energię elektryczną. Ogniwo nie ma wąskiego gardła w zakresie sprawności cieplnej wynoszącej około 40% dla silnika spalinowego, a jego sprawność może z łatwością przekroczyć 60%.
Już kilka lat temu energia wodorowa była znana jako „najlepsza forma” pojazdów napędzanych nowymi źródłami energii ze względu na swoje zalety, takie jak brak zanieczyszczeń, energia odnawialna, szybkie uwodornienie, pełny zasięg itd. Chociaż teoria techniczna dotycząca ogniw paliwowych wodorowych jest doskonała, postęp w ich industrializacji jest poważnie opóźniony. Jednym z największych wyzwań w ich promocji jest kontrola kosztów. Dotyczy to nie tylko kosztów samego pojazdu, ale także kosztów produkcji i magazynowania wodoru.
Rozwój pojazdów napędzanych ogniwami paliwowymi wodorowymi zależy od budowy infrastruktury paliw wodorowych, takiej jak produkcja wodoru, magazynowanie wodoru, transport wodoru i uwodornienie. W przeciwieństwie do tradycyjnych tramwajów, które można powoli ładować w domu lub w firmie, pojazdy wodorowe można ładować wyłącznie na stacjach uwodornienia, dlatego zapotrzebowanie na stacje ładowania jest pilniejsze. Bez kompletnej sieci uwodornienia rozwój przemysłu pojazdów wodorowych jest niemożliwy.
Czas publikacji: 02-04-2021