พลังงานไฮโดรเจนและแผ่นกราไฟท์สองขั้ว

ในปัจจุบัน หลายประเทศทั่วทุกด้านของการวิจัยไฮโดรเจนใหม่อยู่ในเต็มแกว่ง ความยากลำบากทางเทคนิคในการก้าวขึ้นมาเพื่อเอาชนะ ด้วยการขยายตัวอย่างต่อเนื่องของขนาดของการผลิตพลังงานไฮโดรเจนและโครงสร้างพื้นฐานการจัดเก็บและการขนส่ง ต้นทุนของพลังงานไฮโดรเจนยังมีช่องว่างขนาดใหญ่ที่จะลดลง การวิจัยแสดงให้เห็นว่าต้นทุนโดยรวมของห่วงโซ่อุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนคาดว่าจะลดลงครึ่งหนึ่งภายในปี 2573 ตามรายงานที่เผยแพร่ร่วมกันโดยคณะกรรมาธิการพลังงานไฮโดรเจนระหว่างประเทศและ McKinsey ระบุว่ากว่า 30 ประเทศและภูมิภาคได้เปิดเผยแผนงานสำหรับการพัฒนาพลังงานไฮโดรเจน และการลงทุนทั่วโลกในโครงการพลังงานไฮโดรเจนจะสูงถึง 300 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2573

กองเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนประกอบด้วยเซลล์เชื้อเพลิงหลายเซลล์เรียงซ้อนกันเป็นอนุกรมแผ่นขั้วสองขั้วและอิเล็กโทรดเมมเบรน MEA ซ้อนทับกัน และซีลจะฝังอยู่ระหว่างโมโนเมอร์แต่ละตัว หลังจากกดด้วยแผ่นด้านหน้าและด้านหลังแล้ว จะยึดและยึดด้วยสกรูเพื่อสร้างกองเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน

แผ่นขั้วสองขั้วและอิเล็กโทรดเมมเบรน MEA ซ้อนทับกัน และซีลถูกฝังอยู่ระหว่างโมโนเมอร์แต่ละตัว หลังจากกดด้วยแผ่นหน้าและหลังแล้วให้ยึดและยึดด้วยสกรูเพื่อสร้างกองเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนปัจจุบันการใช้งานจริงคือแผ่นสองขั้วทำจากกราไฟท์เทียมแผ่นไบโพลาร์ที่ทำจากวัสดุประเภทนี้มีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีและทนต่อการกัดกร่อน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อกำหนดสำหรับความหนาแน่นของอากาศของแผ่นไบโพลาร์ กระบวนการผลิตจึงจำเป็นต้องมีกระบวนการผลิตจำนวนมาก เช่น การชุบเรซิน การทำให้เป็นคาร์บอน การสร้างกราฟ และการประมวลผลฟิลด์การไหลที่ตามมา ดังนั้นขั้นตอนการผลิตจึงซับซ้อนและต้นทุนสูงมาก มี กลายเป็นปัจจัยสำคัญที่จำกัดการใช้เซลล์เชื้อเพลิง

เมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนเซลล์เชื้อเพลิง (PEMFC) สามารถเปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรงในลักษณะไอโซเทอร์มอลและเคมีไฟฟ้า ไม่ถูกจำกัดด้วยวัฏจักรคาร์โนต์ มีอัตราการแปลงพลังงานสูง (40% ~ 60%) และสะอาดและปราศจากมลภาวะ (ผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่เป็นน้ำ) ถือเป็นระบบจ่ายไฟที่มีประสิทธิภาพและสะอาดระบบแรกในศตวรรษที่ 21 ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบเชื่อมต่อของเซลล์เดี่ยวในกอง PEMFC แผ่นไบโพลาร์ส่วนใหญ่มีบทบาทในการแยกการสมรู้ร่วมคิดของก๊าซระหว่างเซลล์ กระจายเชื้อเพลิงและสารออกซิแดนท์ รองรับอิเล็กโทรดเมมเบรน และเชื่อมต่อเซลล์เดี่ยวเป็นอนุกรมเพื่อสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์