Cili është parimi i automjetit me qeliza karburanti me hidrogjen?

Qeliza e karburantit është një lloj pajisjeje për prodhimin e energjisë, e cila shndërron energjinë kimike në karburant në energji elektrike me reaksion redoks të oksigjenit ose oksidantëve të tjerë. Karburanti më i zakonshëm është hidrogjeni, i cili mund të kuptohet si reagimi i kundërt i elektrolizës së ujit ndaj hidrogjenit dhe oksigjenit.

Ndryshe nga raketa, qeliza e karburantit me hidrogjen nuk prodhon energji kinetike përmes reagimit të dhunshëm të djegies së hidrogjenit dhe oksigjenit, por çliron energjinë e lirë të Gibbs në hidrogjen përmes pajisjes katalitike. Parimi i tij i punës është se hidrogjeni zbërthehet në elektrone dhe jone hidrogjeni (protone) përmes një katalizatori (zakonisht platini) në elektrodën pozitive të një qelize karburanti. Protonet arrijnë në elektrodën negative përmes membranës së shkëmbimit të protoneve dhe reagojnë me oksigjenin për të formuar ujë dhe nxehtësi. Elektronet përkatëse rrjedhin nga elektroda pozitive në elektrodën negative përmes qarkut të jashtëm për të gjeneruar energji elektrike. Nuk ka pengesë të efikasitetit termik prej rreth 40% për motorët e karburantit, dhe efikasiteti i qelizës së karburantit të hidrogjenit mund të arrijë lehtësisht më shumë se 60%.

Që disa vite më parë, energjia e hidrogjenit është njohur si "forma përfundimtare" e automjeteve me energji të re për shkak të avantazheve të saj të ndotjes zero, energjisë së rinovueshme, hidrogjenizimit të shpejtë, gamës së plotë etj. Sidoqoftë, teoria teknike e qelizës së karburantit të hidrogjenit është e përsosur, por përparimi i industrializimit është seriozisht i prapambetur. Një nga sfidat më të mëdha të promovimit të tij është kontrolli i kostos. Kjo përfshin jo vetëm koston e vetë automjetit, por edhe koston e prodhimit dhe ruajtjes së hidrogjenit.

Zhvillimi i automjeteve me qeliza karburanti me hidrogjen varet nga ndërtimi i infrastrukturës së karburantit të hidrogjenit si prodhimi i hidrogjenit, ruajtja e hidrogjenit, transporti i hidrogjenit dhe hidrogjenizimi. Ndryshe nga tramvajet e pastër, të cilët mund të karikohen ngadalë në shtëpi ose në kompani, automjetet me hidrogjen mund të karikohen vetëm në stacionin e hidrogjenizimit, kështu që kërkesa për stacionin e karikimit është më urgjente. Pa një rrjet të plotë hidrogjenizimi, zhvillimi i industrisë së automjeteve me hidrogjen është i pamundur.