Pin nhiên liệu là một loại thiết bị phát điện, chuyển đổi năng lượng hóa học trong nhiên liệu thành năng lượng điện bằng phản ứng oxi hóa khử của oxy hoặc các chất oxy hóa khác. Nhiên liệu phổ biến nhất là hydro, có thể hiểu là phản ứng nghịch của quá trình điện phân nước tạo ra hydro và oxy.
Không giống như tên lửa, pin nhiên liệu hydro không tạo ra động năng thông qua phản ứng mãnh liệt của quá trình đốt cháy hydro và oxy mà giải phóng năng lượng tự do Gibbs trong hydro thông qua thiết bị xúc tác. Nguyên lý hoạt động của nó là hydro bị phân hủy thành electron và ion hydro (proton) thông qua chất xúc tác (thường là bạch kim) ở điện cực dương của pin nhiên liệu. Proton đến điện cực âm qua màng trao đổi proton và phản ứng với oxy tạo thành nước và nhiệt. Các electron tương ứng chảy từ điện cực dương sang điện cực âm qua mạch ngoài để tạo ra năng lượng điện. Nó không có hiện tượng tắc nghẽn hiệu suất nhiệt khoảng 40% đối với động cơ nhiên liệu và hiệu suất của pin nhiên liệu hydro có thể dễ dàng đạt tới hơn 60%.
Ngay từ vài năm trước, năng lượng hydro đã được biết đến như là “dạng tối ưu” của phương tiện sử dụng năng lượng mới nhờ ưu điểm không ô nhiễm, năng lượng tái tạo, hydro hóa nhanh, phạm vi hoạt động đầy đủ, v.v. Tuy nhiên, lý thuyết kỹ thuật về pin nhiên liệu hydro là hoàn hảo nhưng tiến độ công nghiệp hóa lại lạc hậu nghiêm trọng. Một trong những thách thức lớn nhất của việc quảng bá nó là kiểm soát chi phí. Điều này không chỉ bao gồm chi phí của bản thân phương tiện mà còn bao gồm chi phí sản xuất và lưu trữ hydro.
Sự phát triển của phương tiện sử dụng pin nhiên liệu hydro phụ thuộc vào việc xây dựng cơ sở hạ tầng nhiên liệu hydro như sản xuất hydro, lưu trữ hydro, vận chuyển hydro và hydro hóa. Khác với xe điện thuần túy, có thể sạc chậm tại nhà hoặc tại công ty, xe chạy hydro chỉ có thể sạc tại trạm hydro hóa nên nhu cầu về trạm sạc càng cấp bách hơn. Nếu không có mạng lưới hydro hóa hoàn chỉnh thì việc phát triển ngành công nghiệp xe hydro là không thể.
Thời gian đăng: Apr-02-2021