Ano ang prinsipyo ng sasakyang gumagamit ng hydrogen fuel cell?

Ang fuel cell ay isang uri ng aparato sa pagbuo ng kuryente, na nag-convert ng enerhiyang kemikal sa gasolina tungo sa enerhiyang elektrikal sa pamamagitan ng redox reaction ng oxygen o iba pang oxidants. Ang pinakakaraniwang gasolina ay hydrogen, na maaaring maunawaan bilang ang reverse reaction ng water electrolysis sa hydrogen at oxygen.

Hindi tulad ng rocket, ang hydrogen fuel cell ay hindi nakakagawa ng kinetic energy sa pamamagitan ng marahas na reaksyon ng hydrogen at oxygen combustion, ngunit naglalabas ng Gibbs free energy sa hydrogen sa pamamagitan ng catalytic device. Ang prinsipyo ng paggana nito ay ang hydrogen ay nabubulok sa mga electron at hydrogen ion (proton) sa pamamagitan ng isang catalyst (karaniwan ay platinum) sa positibong electrode ng isang fuel cell. Ang mga proton ay umaabot sa negatibong electrode sa pamamagitan ng proton exchange membrane at tumutugon sa oxygen upang bumuo ng tubig at init. Ang mga kaukulang electron ay dumadaloy mula sa positibong electrode patungo sa negatibong electrode sa pamamagitan ng external circuit upang makabuo ng electric energy. Wala itong thermal efficiency bottleneck na humigit-kumulang 40% para sa fuel engine, at ang kahusayan ng hydrogen fuel cell ay madaling umabot sa higit sa 60%.

Ilang taon pa lamang ang nakalilipas, ang enerhiya ng hydrogen ay kilala bilang ang "pinakamahusay na anyo" ng mga sasakyang pang-bagong enerhiya dahil sa mga bentahe nito na walang polusyon, renewable energy, mabilis na hydrogenation, full range at iba pa. Gayunpaman, perpekto ang teknikal na teorya ng hydrogen fuel cell, ngunit ang pag-unlad ng industriyalisasyon ay lubhang atrasado. Isa sa mga pinakamalaking hamon ng pagsusulong nito ay ang pagkontrol sa gastos. Kabilang dito hindi lamang ang gastos ng mismong sasakyan, kundi pati na rin ang gastos ng produksyon at pag-iimbak ng hydrogen.

Ang pag-unlad ng mga sasakyang gumagamit ng hydrogen fuel cell ay nakasalalay sa pagtatayo ng imprastraktura ng hydrogen fuel tulad ng produksyon ng hydrogen, pag-iimbak ng hydrogen, transportasyon ng hydrogen, at hydrogenation. Hindi tulad ng mga purong tram, na maaaring mabagal na ma-charge sa bahay o sa kompanya, ang mga sasakyang may hydrogen ay maaari lamang ma-charge sa hydrogenation station, kaya mas apurahan ang pangangailangan para sa charging station. Kung walang kumpletong network ng hydrogenation, imposible ang pag-unlad ng industriya ng sasakyang may hydrogen.