Polttokenno on eräänlainen sähköntuotantolaite, joka muuntaa polttoaineen kemiallisen energian sähköenergiaksi hapen tai muiden hapettimien redox-reaktiolla. Yleisin polttoaine on vety, joka voidaan ymmärtää veden elektrolyysin käänteisenä reaktiona vedyksi ja hapeksi.
Toisin kuin raketti, vetypolttokenno ei tuota kineettistä energiaa vedyn ja hapen palamisen rajussa reaktiossa, vaan vapauttaa Gibbsin vapaata energiaa vedyssä katalyyttisen laitteen kautta. Sen toimintaperiaate on, että vety hajoaa elektroneiksi ja vetyioneiksi (protoneiksi) katalyytin (yleensä platina) kautta polttokennon positiivisessa elektrodissa. Protonit saavuttavat negatiivisen elektrodin protoninvaihtokalvon läpi ja reagoivat hapen kanssa muodostaen vettä ja lämpöä. Vastaavat elektronit virtaavat positiiviselta elektrodilta negatiiviselle elektrodille ulkoisen piirin kautta sähköenergian tuottamiseksi. Sillä ei ole noin 40 %:n lämpötehokkuuden pullonkaulaa polttoainemoottorille, ja vetypolttokennon hyötysuhde voi helposti nousta yli 60 %:iin.
Jo muutama vuosi sitten vetyenergia tunnettiin uusien energia-ajoneuvojen "perimmäisenä muotona" saasteeton, uusiutuvan energian, nopean hydrauksen, täyden valikoiman ja niin edelleen etujensa ansiosta. Vetypolttokennon tekninen teoria on kuitenkin täydellinen, mutta teollistumisen edistyminen on vakavasti taaksepäin. Yksi sen edistämisen suurimmista haasteista on kustannusten hallinta. Tämä ei sisällä vain itse ajoneuvon kustannuksia, vaan myös vedyn tuotannon ja varastoinnin kustannukset.
Vetypolttokennoajoneuvojen kehitys riippuu vetypolttoaineinfrastruktuurin rakentamisesta, kuten vedyn tuotannosta, vedyn varastoinnista, vedyn kuljetuksesta ja hydrauksesta. Toisin kuin puhtaat raitiovaunut, joita voi ladata hitaasti kotona tai yrityksessä, vetyajoneuvoja voi ladata vain hydrausasemalla, joten latausaseman kysyntä on kiireellisempi. Ilman täydellistä hydrausverkostoa vetyajoneuvoteollisuuden kehitys on mahdotonta.
Postitusaika: 02.04.2021