Pila de combustie este un tip de dispozitiv de generare a energiei, care transformă energia chimică din combustibil în energie electrică prin reacția redox a oxigenului sau a altor oxidanți. Cel mai comun combustibil este hidrogenul, care poate fi înțeles ca reacția inversă a electrolizei apei la hidrogen și oxigen.
Spre deosebire de rachete, pila de combustie cu hidrogen nu produce energie cinetică prin reacția violentă de ardere a hidrogenului și oxigenului, ci eliberează energie liberă Gibbs în hidrogen prin intermediul unui dispozitiv catalitic. Principiul său de funcționare este că hidrogenul este descompus în electroni și ioni de hidrogen (protoni) prin intermediul unui catalizator (de obicei platină) aflat în electrodul pozitiv al pilei de combustie. Protonii ajung la electrodul negativ prin membrana de schimb de protoni și reacționează cu oxigenul pentru a forma apă și căldură. Electronii corespunzători curg de la electrodul pozitiv la electrodul negativ prin circuitul extern pentru a genera energie electrică. Nu există un blocaj termic de aproximativ 40% pentru motoarele cu combustibil, iar eficiența pilei de combustie cu hidrogen poate ajunge cu ușurință la peste 60%.
Încă de câțiva ani, energia pe bază de hidrogen era cunoscută drept „forma supremă” a vehiculelor cu energie nouă, datorită avantajelor sale de poluare zero, energie regenerabilă, hidrogenare rapidă, autonomie completă și așa mai departe. Cu toate acestea, teoria tehnică a pilelor de combustie cu hidrogen este perfectă, dar progresul industrializării este serios înapoiat. Una dintre cele mai mari provocări ale promovării sale este controlul costurilor. Aceasta include nu numai costul vehiculului în sine, ci și costul producției și stocării hidrogenului.
Dezvoltarea vehiculelor cu pile de combustie pe bază de hidrogen depinde de construirea infrastructurii pentru combustibilul cu hidrogen, cum ar fi producția de hidrogen, stocarea hidrogenului, transportul hidrogenului și hidrogenarea. Spre deosebire de tramvaiele pure, care pot fi încărcate lent acasă sau în cadrul companiei, vehiculele cu hidrogen pot fi încărcate doar la stația de hidrogenare, astfel încât cererea pentru stația de încărcare este mai urgentă. Fără o rețea completă de hidrogenare, dezvoltarea industriei vehiculelor cu hidrogen este imposibilă.
Data publicării: 02 aprilie 2021