طاقة الهيدروجين ولوحة الجرافيت ثنائية القطب

في الوقت الحاضر، العديد من البلدان في جميع جوانب أبحاث الهيدروجين الجديدة على قدم وساق، والصعوبات التقنية في تكثيف التغلب عليها. ومع التوسع المستمر في نطاق إنتاج الطاقة الهيدروجينية وتخزينها والبنية التحتية للنقل، فإن تكلفة طاقة الهيدروجين لديها أيضًا مساحة كبيرة للانخفاض. تظهر الأبحاث أنه من المتوقع أن تنخفض التكلفة الإجمالية لسلسلة صناعة الطاقة الهيدروجينية بمقدار النصف بحلول عام 2030. ووفقًا للتقرير الصادر بشكل مشترك عن لجنة الطاقة الهيدروجينية الدولية وشركة ماكينزي، فقد أصدرت أكثر من 30 دولة ومنطقة خارطة الطريق لتطوير طاقة الهيدروجين. ومن المتوقع أن يصل الاستثمار العالمي في مشاريع الطاقة الهيدروجينية إلى 300 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030

تتكون مجموعة خلايا وقود الهيدروجين من خلايا وقود متعددة مكدسة في سلسلة.تتداخل اللوحة ثنائية القطب والقطب الغشائي MEA بالتناوب، ويتم وضع الأختام بين كل مونومر. بعد الضغط عليها بواسطة الصفائح الأمامية والخلفية، يتم تثبيتها وتثبيتها بمسامير لتشكيل كومة خلايا وقود الهيدروجين.

تتداخل اللوحة ثنائية القطب والقطب الغشائي MEA بالتناوب، ويتم تضمين الأختام بين كل مونومر. بعد الضغط عليها بواسطة الصفائح الأمامية والخلفية، يتم تثبيتها وتثبيتها بمسامير لتشكيل كومة خلايا وقود الهيدروجين. في الوقت الحاضر، التطبيق الفعلي هولوحة ثنائية القطب مصنوعة من الجرافيت الاصطناعي.تتميز اللوحة ثنائية القطب المصنوعة من هذا النوع من المواد بموصلية جيدة ومقاومة للتآكل. ومع ذلك، نظرًا لمتطلبات ضيق الهواء للوحة ثنائية القطب، تحتاج عملية التصنيع إلى العديد من عمليات الإنتاج مثل تشريب الراتنج، والكربنة، والجرافيت ومعالجة مجال التدفق اللاحقة، وبالتالي فإن إجراءات التصنيع معقدة والتكلفة عالية جدًا، فقد تصبح عاملا هاما في تقييد تطبيق خلية الوقود.

غشاء تبادل البروتوناتيمكن لخلية الوقود (PEMFC) تحويل الطاقة الكيميائية مباشرة إلى طاقة كهربائية بطريقة متساوية الحرارة وكهروكيميائية. لا يقتصر على دورة كارنو، وله معدل تحويل عالي للطاقة (40% ~ 60%)، وهو نظيف وخالي من التلوث (المنتج يتكون بشكل أساسي من الماء). ويعتبر أول نظام إمداد طاقة فعال ونظيف في القرن الحادي والعشرين. باعتبارها مكون التوصيل للخلايا المفردة في مكدس PEMFC، تلعب اللوحة ثنائية القطب بشكل أساسي دور عزل تصادم الغاز بين الخلايا، وتوزيع الوقود والمادة المؤكسدة، ودعم قطب الغشاء الكهربائي وتوصيل الخلايا المفردة في سلسلة لتشكيل دائرة إلكترونية.