Gorivna celica je neke vrste naprava za proizvodnjo električne energije, ki pretvarja kemično energijo v gorivu v električno energijo z redoks reakcijo kisika ali drugih oksidantov. Najpogostejše gorivo je vodik, kar lahko razumemo kot obratno reakcijo elektrolize vode na vodik in kisik.
Za razliko od rakete, vodikova gorivna celica ne proizvaja kinetične energije z burno reakcijo zgorevanja vodika in kisika, ampak sprošča Gibbsovo prosto energijo v vodiku preko katalitske naprave. Njegov princip delovanja je, da se vodik razgradi na elektrone in vodikove ione (protone) preko katalizatorja (običajno platine) v pozitivni elektrodi gorivne celice. Protoni dosežejo negativno elektrodo skozi membrano za izmenjavo protonov in reagirajo s kisikom ter tvorijo vodo in toploto. Ustrezni elektroni tečejo od pozitivne elektrode k negativni elektrodi skozi zunanji tokokrog, da ustvarijo električno energijo. Nima ozkega grla pri toplotni učinkovitosti približno 40 % za motor na gorivo, učinkovitost vodikove gorivne celice pa zlahka doseže več kot 60 %.
Že pred nekaj leti je bila vodikova energija znana kot "končna oblika" novih energetskih vozil zaradi svojih prednosti ničelnega onesnaževanja, obnovljive energije, hitrega hidrogeniranja, celotnega dosega in tako naprej. Vendar je tehnična teorija vodikove gorivne celice popolna, vendar napredek industrializacije resno nazaduje. Eden največjih izzivov njegove promocije je obvladovanje stroškov. To ne vključuje le stroškov samega vozila, temveč tudi stroške proizvodnje in skladiščenja vodika.
Razvoj vozil na vodikove gorivne celice je odvisen od izgradnje infrastrukture vodikovega goriva, kot so proizvodnja vodika, shranjevanje vodika, transport vodika in hidrogenacija. Za razliko od čistih tramvajev, ki jih lahko počasi polnimo doma ali v podjetju, lahko vozila na vodik polnimo samo na hidrogenacijski postaji, zato je povpraševanje po polnilnici bolj pereče. Brez popolnega hidrogenacijskega omrežja je razvoj industrije vozil na vodik nemogoč.
Čas objave: Apr-02-2021