Az üzemanyagcella egyfajta energiatermelő berendezés, amely az üzemanyagban lévő kémiai energiát elektromos energiává alakítja át oxigén vagy más oxidálószerek redox reakciójával. A legelterjedtebb üzemanyag a hidrogén, amely a víz elektrolízisének fordított reakciójaként értelmezhető hidrogénnel és oxigénnel.
A rakétával ellentétben a hidrogén üzemanyagcella nem termel kinetikus energiát a hidrogén és az oxigén égésének heves reakciója során, hanem Gibbs szabad energiát szabadít fel hidrogénben katalitikus eszközön keresztül. Működési elve az, hogy a hidrogént az üzemanyagcella pozitív elektródájában egy katalizátor (általában platina) segítségével elektronokra és hidrogénionokra (protonokra) bomlik le. A protonok protoncserélő membránon keresztül érik el a negatív elektródát, és oxigénnel reagálva vizet és hőt képeznek. A megfelelő elektronok a pozitív elektródáról a negatív elektródára áramlanak a külső áramkörön keresztül, hogy elektromos energiát állítsanak elő. Nincs 40%-os hőhatékonysági szűk keresztmetszete az üzemanyag-motoroknál, és a hidrogén üzemanyagcella hatékonysága könnyen elérheti a 60%-ot is.
A hidrogénenergiát már néhány évvel ezelőtt az új energetikai járművek „végső formájaként” ismerték a nulla szennyezés, a megújuló energia, a gyors hidrogénezés, a teljes hatótáv és így tovább előnyei miatt. A hidrogén üzemanyagcella műszaki elmélete azonban tökéletes, de az iparosodás előrehaladása súlyosan elmaradott. Promóciójának egyik legnagyobb kihívása a költségkontroll. Ez nem csak magának a járműnek a költségét tartalmazza, hanem a hidrogén előállítási és tárolási költségeit is.
A hidrogénüzemanyagcellás járművek fejlesztése a hidrogénüzemanyag-infrastruktúra kiépítésétől függ, mint például a hidrogéntermelés, hidrogéntárolás, hidrogénszállítás és hidrogénezés. Ellentétben a tiszta villamosokkal, amelyek otthon vagy a cégben lassan tölthetők, a hidrogénes járműveket csak a hidrogénező állomáson lehet feltölteni, így a töltőállomás iránti igény sürgetőbb. Komplett hidrogénező hálózat nélkül a hidrogénes járműipar fejlesztése lehetetlen.
Feladás időpontja: 2021.02.02