Kuro elementas yra tam tikras energijos gamybos įrenginys, kuris deguonies ar kitų oksidantų redokso reakcijos būdu kuro cheminę energiją paverčia elektros energija. Labiausiai paplitęs kuras yra vandenilis, kuris gali būti suprantamas kaip atvirkštinė vandens elektrolizės reakcija į vandenilį ir deguonį.
Skirtingai nuo raketų, vandenilio kuro elementas negamina kinetinės energijos per smarkią vandenilio ir deguonies degimo reakciją, bet išskiria laisvą Gibbso energiją vandenilyje per katalizinį įtaisą. Jo veikimo principas yra tas, kad vandenilis skaidomas į elektronus ir vandenilio jonus (protonus) per katalizatorių (dažniausiai platiną) teigiamame kuro elemento elektrode. Protonai pasiekia neigiamą elektrodą per protonų mainų membraną ir reaguoja su deguonimi, sudarydami vandenį ir šilumą. Atitinkami elektronai teka iš teigiamo elektrodo į neigiamą elektrodą per išorinę grandinę, kad generuotų elektros energiją. Jis neturi apie 40% šiluminio efektyvumo kliūties degalų varikliui, o vandenilio kuro elementų efektyvumas gali lengvai pasiekti daugiau nei 60%.
Jau prieš kelerius metus vandenilio energija buvo žinoma kaip „paskutinė naujų energijos transporto priemonių forma“ dėl savo pranašumų – nulinės taršos, atsinaujinančios energijos, greito hidrinimo, viso diapazono ir pan. Tačiau techninė vandenilio kuro elementų teorija yra tobula, tačiau industrializacijos pažanga smarkiai atsilieka. Vienas didžiausių iššūkių jį reklamuojant – išlaidų kontrolė. Tai apima ne tik pačios transporto priemonės, bet ir vandenilio gamybos bei saugojimo išlaidas.
Vandenilio kuro elementų transporto priemonių kūrimas priklauso nuo vandenilio kuro infrastruktūros kūrimo, pavyzdžiui, vandenilio gamybos, vandenilio saugojimo, vandenilio transportavimo ir hidrinimo. Skirtingai nuo grynųjų tramvajų, kuriuos galima lėtai įkrauti namuose ar įmonėje, vandenilinius automobilius galima įkrauti tik hidrinimo stotyje, todėl įkrovimo stotelės poreikis yra skubesnis. Be pilno hidrinimo tinklo vandenilinių transporto priemonių pramonės plėtra neįmanoma.
Paskelbimo laikas: 2021-02-02