Yoqilg'i xujayrasi - bu yoqilg'idagi kimyoviy energiyani kislorod yoki boshqa oksidlovchi moddalarning oksidlanish-qaytarilish reaksiyasi orqali elektr energiyasiga aylantiradigan energiya ishlab chiqarish qurilmasining bir turi. Eng keng tarqalgan yoqilg'i vodorod bo'lib, uni suv elektrolizining vodorod va kislorodga teskari reaksiyasi sifatida tushunish mumkin.
Raketadan farqli o'laroq, vodorod yonilg'i xujayrasi vodorod va kislorodning yonishining zo'ravon reaksiyasi orqali kinetik energiya ishlab chiqarmaydi, balki katalitik qurilma orqali vodorodda Gibbsning erkin energiyasini chiqaradi. Uning ish printsipi shundaki, vodorod yonilg'i xujayrasining musbat elektrodida katalizator (odatda platina) orqali elektronlar va vodorod ionlariga (protonlar) parchalanadi. Protonlar proton almashinuv membranasi orqali manfiy elektrodga yetib boradi va kislorod bilan reaksiyaga kirishib, suv va issiqlik hosil qiladi. Tegishli elektronlar elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun tashqi zanjir orqali musbat elektroddan manfiy elektrodga oqib o'tadi. Yoqilg'i dvigateli uchun taxminan 40% issiqlik samaradorligi to'sig'i yo'q va vodorod yonilg'i xujayrasining samaradorligi osongina 60% dan oshishi mumkin.
Bir necha yil oldin, vodorod energiyasi nol ifloslanish, qayta tiklanadigan energiya, tez gidrogenlash, to'liq diapazon va boshqa afzalliklari tufayli yangi energiya vositalarining "eng yaxshi shakli" sifatida tanilgan. Biroq, vodorod yonilg'i xujayralarining texnik nazariyasi mukammal, ammo sanoatlashtirish taraqqiyoti jiddiy ravishda orqada qolmoqda. Uni ilgari surishdagi eng katta qiyinchiliklardan biri bu xarajatlarni nazorat qilishdir. Bunga nafaqat transport vositasining o'zi, balki vodorod ishlab chiqarish va saqlash xarajatlari ham kiradi.
Vodorod yonilg'i xujayralari bilan ishlaydigan transport vositalarining rivojlanishi vodorod ishlab chiqarish, vodorodni saqlash, vodorodni tashish va gidrogenlash kabi vodorod yonilg'i infratuzilmasini qurishga bog'liq. Uyda yoki kompaniyada sekin zaryadlanishi mumkin bo'lgan sof tramvaylardan farqli o'laroq, vodorod transport vositalarini faqat gidrogenlash stansiyasida zaryadlash mumkin, shuning uchun zaryadlash stansiyasiga bo'lgan talab yanada dolzarbdir. To'liq gidrogenlash tarmog'isiz vodorod transport vositalari sanoatini rivojlantirish mumkin emas.
Nashr vaqti: 2021-yil 2-aprel