เซลล์เชื้อเพลิงเป็นอุปกรณ์ผลิตพลังงานชนิดหนึ่ง ซึ่งแปลงพลังงานเคมีในเชื้อเพลิงเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยปฏิกิริยารีดอกซ์ของออกซิเจนหรือสารออกซิไดเซอร์อื่นๆ เชื้อเพลิงที่พบมากที่สุดคือไฮโดรเจน ซึ่งสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นปฏิกิริยาย้อนกลับระหว่างอิเล็กโทรไลซิสของน้ำกับไฮโดรเจนและออกซิเจน
เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนไม่ผลิตพลังงานจลน์จากปฏิกิริยารุนแรงระหว่างไฮโดรเจนและออกซิเจน แต่จะปลดปล่อยพลังงานอิสระของกิ๊บส์ในไฮโดรเจนผ่านอุปกรณ์เร่งปฏิกิริยา หลักการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงคือ ไฮโดรเจนจะถูกสลายตัวเป็นอิเล็กตรอนและไอออนของไฮโดรเจน (โปรตอน) ผ่านตัวเร่งปฏิกิริยา (โดยปกติคือแพลตตินัม) ในอิเล็กโทรดบวกของเซลล์เชื้อเพลิง โปรตอนจะไปถึงอิเล็กโทรดลบผ่านเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน และทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างน้ำและความร้อน อิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องจะไหลจากอิเล็กโทรดบวกไปยังอิเล็กโทรดลบผ่านวงจรภายนอกเพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้า เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนไม่มีคอขวดด้านประสิทธิภาพความร้อนประมาณ 40% สำหรับเครื่องยนต์เชื้อเพลิง และประสิทธิภาพเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสามารถสูงถึง 60% ได้อย่างง่ายดาย
เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา พลังงานไฮโดรเจนได้รับการขนานนามว่าเป็น "รูปแบบขั้นสูงสุด" ของยานยนต์พลังงานใหม่ เนื่องจากมีข้อดีคือไม่ก่อมลพิษ เป็นพลังงานหมุนเวียน ไฮโดรจิเนชันที่รวดเร็ว วิ่งได้เต็มระยะทาง และอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีทางเทคนิคของเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนนั้นสมบูรณ์แบบ แต่ความก้าวหน้าของการพัฒนาอุตสาหกรรมนั้นล้าหลังอย่างมาก ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดประการหนึ่งในการส่งเสริมคือการควบคุมต้นทุน ซึ่งไม่เพียงแต่รวมถึงต้นทุนของยานยนต์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงต้นทุนการผลิตและการจัดเก็บไฮโดรเจนด้วย
การพัฒนารถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนนั้นขึ้นอยู่กับการสร้างโครงสร้างพื้นฐานเชื้อเพลิงไฮโดรเจน เช่น การผลิตไฮโดรเจน การจัดเก็บไฮโดรเจน การขนส่งไฮโดรเจน และไฮโดรจิเนชัน ซึ่งแตกต่างจากรถรางธรรมดาที่สามารถชาร์จไฮโดรเจนได้ช้าๆ ที่บ้านหรือในบริษัท รถยนต์ไฮโดรเจนสามารถชาร์จได้เฉพาะที่สถานีไฮโดรจิเนชันเท่านั้น ดังนั้นความต้องการสถานีชาร์จจึงเร่งด่วนกว่า หากไม่มีเครือข่ายไฮโดรจิเนชันที่สมบูรณ์ การพัฒนาอุตสาหกรรมรถยนต์ไฮโดรเจนก็เป็นไปไม่ได้
เวลาโพสต์ : 02-04-2021