Utangulizi wa nishati ya hidrojeni na seli za mafuta

Seli za mafuta zinaweza kugawanywautando wa kubadilishana protoniseli za mafuta (PEMFC) na seli za mafuta za methanoli moja kwa moja kulingana na sifa za elektroliti na mafuta yanayotumika

(DMFC), seli ya mafuta ya asidi ya fosforasi (PAFC), seli ya mafuta ya kaboni iliyoyeyuka (MCFC), seli ya mafuta ya oksidi dhabiti (SOFC), seli ya mafuta ya alkali (AFC), n.k. Kwa mfano, seli za mafuta za utando wa protoni (PEMFC) hutegemea zaidi juuutando wa kubadilishana protoniuhamishaji wa protoni kati, seli za mafuta ya alkali (AFC) hutumia elektroliti zenye maji ya alkali kama vile suluji ya hidroksidi ya potasiamu kama njia ya uhamishaji wa protoni, nk. Aidha, kulingana na halijoto ya kufanya kazi, seli za mafuta zinaweza kugawanywa katika seli za mafuta zenye joto la juu na joto la chini. seli za mafuta, za zamani ni pamoja na seli za mafuta ya oksidi dhabiti (SOFC) na seli za mafuta ya kaboni iliyoyeyuka (MCFC), Hizi ni pamoja na seli za mafuta za utando wa protoni (PEMFC), seli za mafuta za methanoli moja kwa moja (DMFC), seli za mafuta za alkali (AFC), seli za mafuta za asidi ya fosforasi (PAFC), nk.

Utando wa kubadilishana protoniseli za mafuta (PEMFC) hutumia utando wa polima yenye tindikali inayotokana na maji kama elektroliti zao. Seli za PEMFC lazima zifanye kazi chini ya gesi safi ya hidrojeni kutokana na halijoto ya chini ya uendeshaji (chini ya 100 ° C) na matumizi ya elektrodi za chuma bora (elektrodi za msingi wa platinamu). Ikilinganishwa na seli nyingine za mafuta, PEMFC ina faida za joto la chini la uendeshaji, kasi ya kuanza haraka, msongamano mkubwa wa nguvu, elektroliti isiyo na babuzi na maisha marefu ya huduma. Kwa hivyo, imekuwa teknolojia ya kawaida inayotumika kwa magari ya seli za mafuta, lakini pia inatumika kwa sehemu ya vifaa vya kubebeka na vya stationary. Kulingana na E4 Tech, usafirishaji wa seli za mafuta za PEMFC unatarajiwa kufikia vitengo 44,100 katika 2019, uhasibu kwa 62% ya hisa ya kimataifa; Makadirio ya uwezo uliowekwa unafikia 934.2MW, ikiwa ni 83% ya uwiano wa kimataifa.

Seli za mafuta hutumia athari za kielektroniki kubadilisha nishati ya kemikali kutoka kwa mafuta (hidrojeni) kwenye anodi na kioksidishaji (oksijeni) kwenye kathodi kuwa umeme ili kuendesha gari zima. Hasa, vipengele vya msingi vya seli za mafuta ni pamoja na mfumo wa injini, usambazaji wa nguvu za ziada na motor; Miongoni mwao, mfumo wa injini ni pamoja na injini inayojumuisha reactor ya umeme, mfumo wa hifadhi ya hidrojeni ya gari, mfumo wa baridi na kibadilishaji cha voltage DCDC. Reactor ni sehemu muhimu zaidi. Ni mahali ambapo hidrojeni na oksijeni huguswa. Inaundwa na seli nyingi zilizowekwa pamoja, na nyenzo kuu ni pamoja na sahani ya bipolar, electrode ya membrane, sahani ya mwisho na kadhalika.