საწვავის უჯრედი არის ერთგვარი ელექტროენერგიის გამომუშავების მოწყობილობა, რომელიც გარდაქმნის საწვავში არსებულ ქიმიურ ენერგიას ელექტრო ენერგიად ჟანგბადის ან სხვა ოქსიდანტების რედოქსის რეაქციით. ყველაზე გავრცელებული საწვავი არის წყალბადი, რომელიც შეიძლება გავიგოთ, როგორც წყლის ელექტროლიზის საპირისპირო რეაქცია წყალბადსა და ჟანგბადზე.
რაკეტისგან განსხვავებით, წყალბადის საწვავის უჯრედი არ გამოიმუშავებს კინეტიკურ ენერგიას წყალბადისა და ჟანგბადის წვის ძალადობრივი რეაქციის შედეგად, მაგრამ ათავისუფლებს გიბსის თავისუფალ ენერგიას წყალბადში კატალიზური მოწყობილობის მეშვეობით. მისი მუშაობის პრინციპია, რომ წყალბადი იშლება ელექტრონებად და წყალბადის იონებად (პროტონებად) კატალიზატორის (ჩვეულებრივ პლატინის) მეშვეობით საწვავის უჯრედის დადებით ელექტროდში. პროტონები უარყოფით ელექტროდამდე აღწევს პროტონების გაცვლის მემბრანის მეშვეობით და რეაგირებენ ჟანგბადთან წყლისა და სითბოს წარმოქმნით. შესაბამისი ელექტრონები მიედინება დადებითი ელექტროდიდან უარყოფით ელექტროდში გარე წრეში ელექტრო ენერგიის წარმოქმნით. მას არ აქვს თერმული ეფექტურობის ბოთლი დაახლოებით 40% საწვავის ძრავისთვის და წყალბადის საწვავის უჯრედის ეფექტურობა ადვილად შეიძლება მიაღწიოს 60% -ზე მეტს.
ჯერ კიდევ რამდენიმე წლის წინ, წყალბადის ენერგია ცნობილი იყო, როგორც ახალი ენერგეტიკული სატრანსპორტო საშუალებების "საბოლოო ფორმა" მისი უპირატესობების გამო: ნულოვანი დაბინძურება, განახლებადი ენერგია, სწრაფი ჰიდროგენაცია, სრული დიაპაზონი და ა.შ. თუმცა, წყალბადის საწვავის უჯრედის ტექნიკური თეორია სრულყოფილია, მაგრამ ინდუსტრიალიზაციის პროგრესი სერიოზულად ჩამორჩენილია. მისი პოპულარიზაციის ერთ-ერთი ყველაზე დიდი გამოწვევა არის ხარჯების კონტროლი. ეს მოიცავს არა მხოლოდ თავად მანქანის ღირებულებას, არამედ წყალბადის წარმოებისა და შენახვის ხარჯებს.
წყალბადის საწვავის უჯრედების მანქანების განვითარება დამოკიდებულია წყალბადის საწვავის ინფრასტრუქტურის მშენებლობაზე, როგორიცაა წყალბადის წარმოება, წყალბადის შენახვა, წყალბადის ტრანსპორტირება და წყალბადიზაცია. განსხვავებით სუფთა ტრამვაისაგან, რომლის დამუხტვაც შესაძლებელია ნელა სახლში ან კომპანიაში, წყალბადის მანქანების დამუხტვა შესაძლებელია მხოლოდ ჰიდროგენიზაციის სადგურზე, ამიტომ დამტენ სადგურზე მოთხოვნა უფრო აქტუალურია. სრული ჰიდროგენიზაციის ქსელის გარეშე წყალბადის მანქანების ინდუსტრიის განვითარება შეუძლებელია.
გამოქვეყნების დრო: აპრ-02-2021