Waterstof, die eenvoudigste dog volopste element in die heelal, is ongelooflik veelsydig, en is mees onlangs ingespan in waterstofbrandstofselle via 'n elektrochemiese proses wat waterstof en suurstof kombineer om water en gas te produseer. Hierdie selle kan moontlik sommige van die dringendste energieverwante probleme oplos. Terwyl die debat voortduur oor die voor- en nadele van waterstofbrandstofselle, word dit nie betwis dat waterstof 'n eko-vriendelike alternatief vir fossielbrandstowwe is wat hoëdigtheidkrag vir baie industriële aanlegte en vervoermetodes kan verskaf nie.
Hier sal ons duik in hoe waterstofbrandstofselle die toekoms van kragbenutting kan verander en hoe besighede voordeel kan trek uit hierdie evolusie.
INHOUDSOPGAWE
Wêreldmark vir waterstofbrandstofselle
Feite rondom waterstofaangedrewe brandstofselle
Gevolgtrekking
Wêreldmark vir waterstofbrandstofselle
Die wêreldmark vir waterstofbrandstofselle was die moeite werd 'n geraamde USD 6.6 miljard in 2021, en brandstofselmaatskappye om voort te gaan om te werk om waterstofbrandstofselle ligter te maak, goedkoper om te vervaardig en minder onderdele te benodig.
As sodanig word verwag dat die mark teen 19.5 USD 2027 miljard werd sal wees en 'n CAGR van 21% tussen 2022 en 2027 sal aanteken. Die vraag na skoon energie in sekere streke, veral die Asië-Stille Oseaan, bevorder die groei van die waterstofbrandstofsellemark verder, met Japan wat die uitbreiding van die sektor oorheers deur 'n reeks toepassings. Ander lande waar toekomstige groei onvermydelik lyk, sluit in China, Duitsland en Korea.
Feite rondom waterstofaangedrewe brandstofselle
Hier is die 10 feite oor waterstofbrandstofselle wat hulle onderskei van ander brandstofbergingstelsels:
Brandstofselle is 'n skoon energiebron
Waterstofbrandstofselle staan as 'n skoon energiebron met min omgewingsimpak. Geen verbranding is by berging betrokke nie, en die neweprodukte is slegs hitte en water. Daarbenewens, anders as hidrokrag of biobrandstof, is daar geen behoefte aan uitgebreide landgebiede om waterstof te produseer nie.
NASA werk selfs daaraan om waterstof as 'n hulpbron te gebruik, met die water wat as 'n neweproduk geproduseer word as drinkwater vir die ruimtevaarders. Hierdie feit demonstreer hoe waterstofbrandstofselle is 'n nie-giftige hulpbron, wat hulle beter maak as steenkool, kernkrag of aardgas.
Waterstofselle het min klank- of visuele besoedeling
Soos ander energiebronne, waterstofbrandstofselle genereer nie oormatige geraas nie. Selfs waterstofaangedrewe voertuie maak minder klank as dié wat konvensionele binnebrandenjins gebruik. Tradisionele voertuigenjins behels ontploffings en bewegende meganiese onderdele, terwyl die elektrochemiese proses in brandstofselle stil is en minimale meganiese geraas produseer. Dit is een rede hoekom dit word beraam dat sowat 20% van die voertuie wêreldwyd teen 2030 deur brandstofselle aangedryf sal word.
Die eenvoudige ontwerp van brandstofselle verminder die behoefte aan komplekse meganiese komponente wat tot visuele besoedeling kan bydra. Die vaartbelynde ontwerp van waterstofselle verbeter hul visuele verenigbaarheid via verskeie toepassings.
Brandstofselle is veelsydig
Die veelsydigheid van waterstofbrandstofselle is ook 'n belangrike faktor in hul groeiende aanneming. Hul toepassings wissel van motorvoertuie en geboue tot draagbare elektroniese toestelle en alternatiewe kragstrukture.
Waterstofbrandstofselle word ook vir maritieme en lugvaartnywerhede ondersoek. Hierdie neiging tot waterstof-gebaseerde aandrywing het ten doel om emissies te verminder en minimale omgewingsimpak te skep.
Waterstofaangedrewe selle het vinnige laaitye
Die nuutste waterstof brandstofsel ontwerpe het laaitye aansienlik verminder. Dit is bereik deur 'n semi-silindriese spoel as 'n interne hitteruiler te gebruik, wat die soliede waterstofbrandstofsel vinniger afkoel, wat dit weer help om vinniger te laai.
Deur hierdie metode is die waterstoflaaityd met 59% verminder in vergelyking met die gebruik van 'n konvensionele heliese spoel-hitteruiler.
Brandstofselle bied lang gebruiksduur
Die presiese lewensduur van 'n brandstofsel maak staat op die gebruik daarvan, want batterye dreineer teen verskillende tempo's volgens hul toepassings. Byvoorbeeld, waterstofbrandstofselvoertuie kan gemiddeld 312 en 380 myl ry voordat brandstof aangevul word. Die brandstofstapels in die selle is ontwerp vir lewenslange gebruik, ongeveer 150,000 200,000 tot XNUMX XNUMX myl. Wanneer die lewensduur eindig, kan brandstofselle uitmekaar gehaal word, en die komponente kan herwin word.
Hierdie duur is meer as wat elektriese voertuie (EV's) bied. Die buitetemperatuur beïnvloed nie die doeltreffendheid van 'n brandstofsel nie. Dit gaan nie agteruit in koue weer soos wanneer dit in EV's gebruik word nie. Hierdie voordeel van waterstofbrandstofselle word versterk wanneer dit gekombineer word met hul vinnige laaitye.
Waterstofkragselle is kragtiger
Brandstofselle is 'n hoëdigtheid energiebron met uitstekende energiedoeltreffendheid. Oor die algemeen het waterstof die hoogste energie-inhoud van enige gewone brandstof in terme van gewig. Vloeibare waterstof en hoëdrukgasse het drie keer die gravimetriese energiedigtheid van LNG en diesel, en 'n volumetriese energie wat soortgelyk is aan natuurlike gas.
Brandstofdoeltreffendheid maak voorsiening vir die produksie van meer energie per brandstofpond. Byvoorbeeld, 'n tradisionele verbrandingskragsentrale produseer elektrisiteit teen 33-35% doeltreffendheid in teenstelling met 65% van ander brandstofselle. Dieselfde gebeur met voertuie, waar waterstofbrandstofselle ontplooi 40-60% van die energie terwyl dit 'n 50% afsny in brandstofverbruik bied.
Waterstofseltegnologie is ideaal vir landelike gemeenskappe
Energie-aanlegte in baie lande is ver van stedelike sentrums geleë, en verspreidingsnetwerke is nodig om te verseker dat die krag bestendig aan verbruikers gelewer word. Net so is konkrete oplossings nodig om krag aan landelike gemeenskappe te verskaf. Navorsers het aan die lig gebring dat die uitbreiding van krag na sulke gebiede ekonomies en tegnies onuitvoerbaar is.
Die eenvoud en doeltreffendheid van brandstofselle maak dit 'n geskikte energiebron vir landelike gebiede. Hulle funksionering is onafhanklik van enige bewegende onderdele en het 'n lang lewe, wat tot 40,000 XNUMX uur kan wees. Dit kan ook gestapel word om by verskillende kragvereistes te pas.
Deur voordeel te trek uit die feit dat brandstofselle gelyktydig hitte en krag opwek, kan albei vir verskillende doeleindes gebruik word. Hitte kan byvoorbeeld onttrek word en gebruik word vir hitteventilasie en lugversorging (HVAC) toerusting. Byvoorbeeld, in Suid-Afrika word 13% van die energie vir ruimteverhitting gebruik terwyl 32% vir warm water gebruik word.
Brandstofselle kan as rugsteunkrag werk
Waterstofbrandstofselle het 'n belowende tegnologie geword vir gebruik in rugsteunkragtoepassings. Rugsteunkrag verwys na die gebruik van sekondêre kragbronne om krag te verskaf in die geval van 'n skielike elektrisiteitsonderbreking. Dit is van kritieke belang vir infrastruktuur soos datasentrums, hospitale en telekommunikasienetwerke. Waterstofkragselle voorsien betroubare krag vir sulke infrastruktuur, met hoë uptyd en lae onderhoudsvereistes. Baie organisasies wêreldwyd ontplooi brandstofselle om die meeste van hul voordele te maak.
Waterstofselle is draagbaar
Draagbare krag is 'n moet vir individue en organisasies wat in baie velde werk, en hoë afhanklikheid van groot magstrukture kan beperkings in terme van beweging veroorsaak. Gelukkig, brandstofselle na vore gekom het as 'n oplossing vir hierdie behoeftes. Draagbare brandstofstelsels weeg minder as 10 kg en lewer krag onder 5kW.
Kleiner mikrobrandstofselle kan gebruik word om selfone en skootrekenaars aan te dryf en het voordele wat verband hou met gewigsvermindering en energiedigtheid in vergelyking met litium-ioonbatterye. Aan die ander kant toon grootskaalse draagbare krag belofte vir geografies afgeleë toepassings soos weerstasies.
Brandstofselle kan mag demokratiseer
Oormatige afhanklikheid van fossielbrandstowwe om krag te produseer, maak energiestelsels uitputtend en besoedel die omgewing. Brandstofselle laat verspreide energieproduksie toe wat gemeenskappe en kleiner entiteite help om meer krag op te wek. Boonop kan verminderde afhanklikheid van gesentraliseerde kragnetwerke individue en plaaslike gemeenskappe meer beheer gee, wat help om die kans te verminder dat fossielbrandstofpryse styg in tye wanneer voorraad min raak.
Gedesentraliseerde kragopwekking met fossielbrandstowwe verhoog veerkragtigheid tydens netwerkonderbrekings of natuurrampe, en gelokaliseerde kragproduksie beteken dat kritieke fasiliteite en dienste kan aanhou funksioneer selfs wanneer die gesentraliseerde netwerk ontwrig word.
Gevolgtrekking
Deurlopende navorsing fokus op die identifisering en ontwikkeling van brandstofseltegnologie om koste te verminder en die lewensduur van brandstofselstapelkomponente soos katalisators, membrane, bipolêre plate en membraan-elektrodesamestellings uit te brei. Die hoëvolume-vervaardigingsprosesse en lae koste sal brandstofselstrukture ook kostemededingend maak met konvensionele tegnologieë.
Hierdie tipe verbeterde brandstofselle help toenemend om gemeenskappe en in kragbehoeftige nywerhede aan te dryf. Soos die tegnologie verbeter, sal ons waarskynlik sien dat dit in selfs meer sektore van die samelewing ingespan word.
As jy op soek is na die nuutste brandstofseltegnologie, blaai deur duisende opsies van betroubare verskaffers Cooig.com.
