Apa prinsip kendaraan sel bahan bakar hidrogen?

Sel bahan bakar adalah sejenis perangkat pembangkit listrik, yang mengubah energi kimia dalam bahan bakar menjadi energi listrik melalui reaksi redoks oksigen atau oksidan lainnya. Bahan bakar yang paling umum adalah hidrogen, yang dapat dipahami sebagai reaksi kebalikan dari elektrolisis air menjadi hidrogen dan oksigen.

Berbeda dengan roket, sel bahan bakar hidrogen tidak menghasilkan energi kinetik melalui reaksi keras pembakaran hidrogen dan oksigen, namun melepaskan energi bebas Gibbs dalam hidrogen melalui perangkat katalitik. Prinsip kerjanya adalah hidrogen diuraikan menjadi elektron dan ion hidrogen (proton) melalui katalis (biasanya platina) di elektroda positif sel bahan bakar. Proton mencapai elektroda negatif melalui membran penukar proton dan bereaksi dengan oksigen membentuk air dan panas. Elektron yang sesuai mengalir dari elektroda positif ke elektroda negatif melalui rangkaian eksternal untuk menghasilkan energi listrik. Tidak ada hambatan efisiensi termal sekitar 40% untuk mesin bahan bakar, dan efisiensi sel bahan bakar hidrogen dapat dengan mudah mencapai lebih dari 60%.

Sejak beberapa tahun yang lalu, energi hidrogen telah dikenal sebagai “bentuk terbaik” kendaraan energi baru karena keunggulannya dalam hal nol polusi, energi terbarukan, hidrogenasi cepat, jangkauan penuh, dan sebagainya. Namun, teori teknis sel bahan bakar hidrogen sudah sempurna, tetapi kemajuan industrialisasi sangat terbelakang. Salah satu tantangan terbesar dalam promosinya adalah pengendalian biaya. Hal ini tidak hanya mencakup biaya kendaraan itu sendiri, namun juga biaya produksi dan penyimpanan hidrogen.

Pengembangan kendaraan sel bahan bakar hidrogen bergantung pada pembangunan infrastruktur bahan bakar hidrogen seperti produksi hidrogen, penyimpanan hidrogen, transportasi hidrogen, dan hidrogenasi. Berbeda dengan trem murni yang dapat mengisi daya secara perlahan di rumah atau di perusahaan, kendaraan hidrogen hanya dapat diisi dayanya di stasiun hidrogenasi, sehingga permintaan akan stasiun pengisian daya lebih mendesak. Tanpa jaringan hidrogenasi yang lengkap, pengembangan industri kendaraan hidrogen tidak mungkin terjadi.