წყალბადის ენერგიისა და საწვავის უჯრედების შესავალი

საწვავის უჯრედები შეიძლება დაიყოსპროტონების გაცვლის მემბრანასაწვავის უჯრედები (PEMFC) და პირდაპირი მეთანოლის საწვავის უჯრედები ელექტროლიტების თვისებებისა და გამოყენებული საწვავის მიხედვით

(DMFC), ფოსფორმჟავას საწვავის უჯრედი (PAFC), გამდნარი კარბონატის საწვავის უჯრედი (MCFC), მყარი ოქსიდის საწვავის უჯრედი (SOFC), ტუტე საწვავის უჯრედი (AFC) და ა.შ. მაგალითად, პროტონების გაცვლის მემბრანის საწვავის უჯრედები (PEMFC) ძირითადად ეყრდნობა onპროტონების გაცვლის მემბრანაგადაცემის პროტონული გარემო, ტუტე საწვავის უჯრედები (AFC) იყენებენ ტუტე წყალზე დაფუძნებულ ელექტროლიტს, როგორიცაა კალიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი, როგორც პროტონის გადაცემის საშუალება და ა.შ. გარდა ამისა, სამუშაო ტემპერატურის მიხედვით, საწვავის უჯრედები შეიძლება დაიყოს მაღალი ტემპერატურის საწვავის უჯრედებად და დაბალ ტემპერატურად. საწვავის უჯრედები, პირველში ძირითადად შედის მყარი ოქსიდის საწვავის უჯრედები (SOFC) და მდნარი კარბონატული საწვავის უჯრედები (MCFC), მეორეში შედის პროტონების გაცვლის მემბრანის საწვავის უჯრედები (PEMFC), პირდაპირი მეთანოლის საწვავის უჯრედები (DMFC), ტუტე საწვავის უჯრედები (AFC), ფოსფორმჟავას საწვავის უჯრედები (PAFC) და ა.შ.

პროტონების გაცვლის მემბრანასაწვავის უჯრედები (PEMFC) ელექტროლიტებად იყენებენ წყალზე დაფუძნებულ მჟავე პოლიმერულ მემბრანებს. PEMFC უჯრედები უნდა მუშაობდნენ სუფთა წყალბადის გაზის ქვეშ მათი დაბალი ოპერაციული ტემპერატურის (100 ° C-ზე ქვემოთ) და კეთილშობილი ლითონის ელექტროდების (პლატინის დაფუძნებული ელექტროდების) გამოყენების გამო. სხვა საწვავის უჯრედებთან შედარებით, PEMFC-ს აქვს უპირატესობები: დაბალი სამუშაო ტემპერატურა, სწრაფი გაშვების სიჩქარე, მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივე, არაკოროზიული ელექტროლიტი და ხანგრძლივი მომსახურების ვადა. ამრიგად, ის გახდა ძირითადი ტექნოლოგია, რომელიც ამჟამად გამოიყენება საწვავის უჯრედების მანქანებზე, მაგრამ ასევე ნაწილობრივ გამოიყენება პორტატულ და სტაციონალურ მოწყობილობებზე. E4 Tech-ის მიხედვით, PEMFC საწვავის უჯრედების მიწოდება სავარაუდოდ 2019 წელს მიაღწევს 44100 ერთეულს, რაც შეადგენს გლობალური წილის 62%-ს; სავარაუდო დადგმული სიმძლავრე აღწევს 934.2 მგვტ-ს, რაც შეადგენს გლობალური პროპორციის 83%-ს.

საწვავის უჯრედები იყენებენ ელექტროქიმიურ რეაქციებს ანოდში არსებული საწვავიდან (წყალბადიდან) და კათოდში არსებული ოქსიდანტიდან (ჟანგბადიდან) ელექტროენერგიად გადაქცევისთვის, რათა მთელი მანქანა მართოს. კერძოდ, საწვავის უჯრედების ძირითადი კომპონენტები მოიცავს ძრავის სისტემას, დამხმარე ელექტრომომარაგებას და ძრავას; მათ შორის, ძრავის სისტემა ძირითადად მოიცავს ძრავას, რომელიც შედგება ელექტრული რეაქტორისგან, ავტომობილის წყალბადის შესანახი სისტემით, გაგრილების სისტემა და DCDC ძაბვის გადამყვანი. რეაქტორი ყველაზე კრიტიკული კომპონენტია. ეს არის ადგილი, სადაც წყალბადი და ჟანგბადი რეაგირებენ. იგი შედგება მრავალი ცალკეული უჯრედისგან, რომლებიც ერთად არის დაწყობილი, და ძირითადი მასალები მოიცავს ბიპოლარულ ფირფიტას, მემბრანულ ელექტროდს, ბოლო ფირფიტას და ა.შ.