Utangulizi wa nishati ya hidrojeni na seli za mafuta

Seli za mafuta zinaweza kugawanywa katikautando wa kubadilishana protoniseli za mafuta (PEMFC) na seli za mafuta za methanoli moja kwa moja kulingana na sifa za elektroliti na mafuta yanayotumika

(DMFC), seli ya mafuta ya asidi fosforasi (PAFC), seli ya mafuta ya kaboneti iliyoyeyuka (MCFC), seli ya mafuta ya oksidi ngumu (SOFC), seli ya mafuta ya alkali (AFC), n.k. Kwa mfano, seli za mafuta ya utando wa ubadilishanaji wa protoni (PEMFC) hutegemea zaidiutando wa kubadilishana protoniuhamishaji wa kati wa protoni, seli za mafuta ya alkali (AFC) hutumia elektroliti inayotokana na maji ya alkali kama vile suluhisho la hidroksidi ya potasiamu kama njia ya uhamishaji wa protoni, n.k. Kwa kuongezea, kulingana na halijoto ya kufanya kazi, seli za mafuta zinaweza kugawanywa katika seli za mafuta zenye joto la juu na seli za mafuta zenye joto la chini, ya kwanza inajumuisha seli za mafuta ya oksidi ngumu (SOFC) na seli za mafuta ya kaboneti iliyoyeyuka (MCFC), ya mwisho ni pamoja na seli za mafuta za utando wa kubadilishana protoni (PEMFC), seli za mafuta ya methanoli moja kwa moja (DMFC), seli za mafuta ya alkali (AFC), seli za mafuta ya asidi fosforasi (PAFC), n.k.

Utando wa kubadilishana protoniSeli za mafuta (PEMFC) hutumia utando wa polima tindikali unaotegemea maji kama elektroliti zao. Seli za PEMFC lazima zifanye kazi chini ya gesi safi ya hidrojeni kutokana na halijoto zao za chini za uendeshaji (chini ya 100 ° C) na matumizi ya elektrodi za chuma bora (elektrodi zinazotegemea platinamu). Ikilinganishwa na seli zingine za mafuta, PEMFC ina faida za halijoto ya chini ya uendeshaji, kasi ya haraka ya kuanza, msongamano mkubwa wa nguvu, elektroliti isiyo na babuzi na maisha marefu ya huduma. Kwa hivyo, imekuwa teknolojia kuu inayotumika kwa sasa kwa magari ya seli za mafuta, lakini pia inatumika kwa sehemu kwa vifaa vinavyobebeka na visivyotumika. Kulingana na E4 Tech, usafirishaji wa seli za mafuta za PEMFC unatarajiwa kufikia vitengo 44,100 mwaka wa 2019, ukiwa na asilimia 62 ya hisa ya kimataifa; Uwezo unaokadiriwa kusakinishwa unafikia 934.2MW, ukiwa na asilimia 83 ya uwiano wa kimataifa.

Seli za mafuta hutumia athari za kielektroniki kubadilisha nishati ya kemikali kutoka kwa mafuta (hidrojeni) kwenye anodi na vioksidishaji (oksijeni) kwenye kathodi kuwa umeme ili kuendesha gari lote. Hasa, vipengele vya msingi vya seli za mafuta ni pamoja na mfumo wa injini, usambazaji wa umeme msaidizi na mota; Miongoni mwao, mfumo wa injini unajumuisha injini inayoundwa na mtambo wa umeme, mfumo wa kuhifadhi hidrojeni ya gari, mfumo wa kupoeza na kibadilishaji cha volteji cha DCDC. Kitendanishi ndicho kipengele muhimu zaidi. Ni mahali ambapo hidrojeni na oksijeni huguswa. Inaundwa na seli nyingi moja zilizowekwa pamoja, na vifaa vikuu ni pamoja na sahani ya bipolar, elektrodi ya utando, sahani ya mwisho na kadhalika.