Ano ang prinsipyo ng hydrogen fuel cell na sasakyan?

Ang fuel cell ay isang uri ng power generation device, na nagko-convert ng kemikal na enerhiya sa gasolina sa electric energy sa pamamagitan ng redox reaction ng oxygen o iba pang mga oxidant. Ang pinakakaraniwang gasolina ay hydrogen, na mauunawaan bilang reverse reaction ng water electrolysis sa hydrogen at oxygen.

Hindi tulad ng rocket, ang hydrogen fuel cell ay hindi gumagawa ng kinetic energy sa pamamagitan ng marahas na reaksyon ng hydrogen at oxygen combustion, ngunit naglalabas ng Gibbs libreng enerhiya sa hydrogen sa pamamagitan ng catalytic device. Ang prinsipyo ng pagtatrabaho nito ay ang hydrogen ay nabubulok sa mga electron at hydrogen ions (protons) sa pamamagitan ng isang catalyst (karaniwang platinum) sa positibong electrode ng isang fuel cell. Ang mga proton ay umaabot sa negatibong elektrod sa pamamagitan ng proton exchange membrane at tumutugon sa oxygen upang bumuo ng tubig at init. Ang kaukulang mga electron ay dumadaloy mula sa positibong elektrod patungo sa negatibong elektrod sa pamamagitan ng panlabas na circuit upang makabuo ng electric energy. Wala itong thermal efficiency bottleneck na humigit-kumulang 40% para sa fuel engine, at ang kahusayan ng hydrogen fuel cell ay madaling umabot ng higit sa 60%.

Ilang taon pa lang ang nakalipas, kilala na ang hydrogen energy bilang ang "ultimate form" ng mga bagong sasakyang pang-enerhiya dahil sa mga bentahe nito ng zero pollution, renewable energy, mabilis na hydrogenation, full range at iba pa. Gayunpaman, ang teknikal na teorya ng hydrogen fuel cell ay perpekto, ngunit ang pag-unlad ng industriyalisasyon ay seryosong atrasado. Isa sa pinakamalaking hamon ng promosyon nito ay ang pagkontrol sa gastos. Kasama dito hindi lamang ang gastos ng sasakyan mismo, kundi pati na rin ang gastos ng produksyon at imbakan ng hydrogen.

Ang pagbuo ng hydrogen fuel cell na mga sasakyan ay nakasalalay sa pagtatayo ng hydrogen fuel infrastructure tulad ng hydrogen production, hydrogen storage, hydrogen transport at hydrogenation. Hindi tulad ng mga purong tram, na maaaring ma-charge nang dahan-dahan sa bahay o sa kumpanya, ang mga sasakyang hydrogen ay maaari lamang singilin sa istasyon ng hydrogenation, kaya ang pangangailangan para sa istasyon ng pagsingil ay mas apurahan. Kung walang kumpletong network ng hydrogenation, imposible ang pag-unlad ng industriya ng sasakyang hydrogen.