Seperti namanya, sel bahan api hidrogen menggunakan tenaga hidrogen untuk memacu proses elektrokimia. Hidrogen dan oksigen digabungkan dalam proses ini untuk menghasilkan air dan tenaga elektrik. Ia adalah satu bentuk tenaga tulen dengan haba, air dan elektrik sebagai satu-satunya produk dan produk sampingannya.
Sel bahan api memudahkan pelbagai aplikasi, sama ada pengangkutan atau bekalan kuasa kecemasan. Tidak seperti teknologi berasaskan pembakaran tradisional, hidrogen sistem kuasa adalah lebih cekap dan mempunyai pelepasan sifar. Selain itu, ia senyap semasa operasi kerana ia mengandungi lebih sedikit bahagian bergerak daripada teknologi pembakaran.
Jadual Kandungan
Bagaimanakah sel bahan api hidrogen berfungsi?
Masa depan tenaga hidrogen
5 sebab untuk melabur dalam sel bahan api hidrogen
Kesimpulan
Bagaimanakah sel bahan api hidrogen berfungsi?
Sel bahan api hidrogen dicipta untuk menggunakan tahap tenaga hidrogen untuk pengeluaran kuasa. Tenaga pengionan hidrogen dianggap rendah kerana ia memerlukan jumlah tenaga minimum untuk menanggalkan elektron ikatan daripada atom hidrogen. Setiap sel bahan api mempunyai dua elektrod—katod positif dan anod negatif. Pengeluaran elektrik berlaku pada elektrod ini apabila elektrolit membawa zarah berkuasa elektrik di antara mereka dan pemangkin untuk mempercepatkan tindak balas.
Pemangkin di anod memecahkan molekul hidrogen kepada proton dan elektron. Masing-masing mengambil laluan berbeza ke katod. Elektron melalui litar luar menghasilkan aliran elektrik manakala proton berhijrah melalui elektrolit ke arah katod. Proton bergabung dengan elektron dan oksigen untuk menghasilkan haba dan air.
Masa depan tenaga hidrogen
Hidrogen bersih kini menikmati momentum perniagaan dan politik yang menyeluruh. Bilangan projek di seluruh dunia semakin meningkat dengan pesat, mendorong negara untuk mengembangkan teknologi mereka. Ia juga penting untuk mengurangkan kos supaya hidrogen diterima pakai secara meluas.
Menurut Laporan Penyelidikan Visi, pasaran sel bahan api hidrogen global dijangka mencecah sekitar USD 68.06 bilion menjelang 2030. Ia diramalkan berkembang pada kadar pertumbuhan tahunan kompaun (CAGR) sebanyak 69.5% dari 2022 hingga 2030.
Pengilang sedang mengusahakan pengeluaran tenaga hidrogen kerana perubahan iklim menarik lebih banyak perhatian global. Permintaan yang semakin meningkat daripada industri automotif, telekomunikasi dan kediaman juga merupakan faktor pendorong utama. Ini telah menghasilkan penggunaan tenaga hidrogen domestik dan komersial yang semakin meningkat, menggalakkan syarikat sektor tenaga untuk melabur lebih banyak dalam bidang ini.
5 sebab untuk melabur dalam sel bahan api hidrogen
Kuasa pelepasan sifar
Kuasa hidrogen mempunyai pelepasan sifar atau lebih rendah daripada tenaga pembakaran. Sel bahan api hidrogen mengeluarkan air dan berpotensi untuk mengatasi cabaran iklim kritikal kerana tiada pelepasan karbon.
Oleh kerana sel bahan api hidrogen tidak menghasilkan pelepasan berbahaya, ia menghapuskan kos pengendalian bahan toksik seperti bahan api diesel dan cecair bateri. Selain itu, sistem ini tidak mempunyai bahan pencemar udara yang menghasilkan asap atau menimbulkan masalah kesihatan bagi pekerja dalam hidrogen Jana kuasa. Faedah ini telah menghasilkan kemasukan sel bahan api hidrogen dalam banyak program kemampanan korporat yang dirancang dengan baik.
Sangat boleh dipercayai
Pakar alam sekitar bersetuju bahawa sel bahan api hidrogen adalah sumber tenaga yang bersih, senyap dan boleh dipercayai. Sel-sel tidak memerlukan cas semula berkala seperti bateri tetapi terus menghasilkan kuasa selagi sumber bahan api terus diaktifkan. Oleh kerana sel bahan api menjana elektrik dengan menukar hidrogen kepada tenaga secara kimia, mereka boleh mencapai kecekapan yang lebih tinggi daripada kaedah pengeluaran tenaga konvensional seperti turbin stim.
Teknologi kuasa hidrogen telah terbukti boleh dipercayai dalam keadaan kasar, termasuk suhu sejuk, taufan dan ribut musim sejuk. Tidak seperti tenaga hidro dan biofuel, pengeluaran tenaga hidrogen tidak memerlukan kawasan tanah yang luas. NASA telah berusaha menggunakan hidrogen sebagai sumber, dengan air yang dihasilkan sebagai produk sampingannya untuk digunakan sebagai air minuman untuk angkasawan.
Peningkatan kecekapan
Menurut Jabatan Tenaga Amerika Syarikat, sel bahan api hidrogen adalah sekitar 40-60% cekap tenaga. Julat ini berbeza dengan enjin pembakaran dalaman biasa kereta, iaitu sekitar 25% cekap.
Sel bahan api hidrogen secara amnya lebih cekap daripada sumber tenaga lain, termasuk banyak penyelesaian kuasa hijau. Kecekapan ini membolehkan pengeluaran lebih banyak tenaga bagi setiap unit bahan api. Selanjutnya, pengeluar sel bahan api memberi tumpuan kepada strategi pengeluaran tenaga hidrogen yang inovatif. Beberapa usaha mereka termasuk membangunkan elektrolit membran pertukaran ion dengan prestasi yang dipertingkatkan pada kos yang dikurangkan, model untuk memahami reka bentuk sistem dan keadaan operasi, dan mencipta tindanan dengan kecekapan tinggi pada kuasa undian.
Kos operasi yang rendah
Tenaga hidrogen menjimatkan lebih banyak wang daripada sistem kuasa berasaskan pembakaran. Tidak perlu menggantikan atau mengecas bateri, mengurangkan kos berikutnya seperti caj buruh, ruang dan masa.
Sebaliknya, sumber tenaga seperti bahan api, minyak dan gas asli memerlukan loji kuasa besar-besaran untuk pengeluaran. Kos operasi untuk menjalankan loji ini juga lebih tinggi kerana mereka memerlukan tenaga kerja untuk bekerja di tapak secara aktif.
Sel bahan api hidrogen memerlukan penyelenggaraan yang mudah dan lawatan tapak yang lebih sedikit, menjimatkan kos operasi sekitar 84% daripada penjana pembakaran untuk kuasa pegun. Mereka sangat boleh dipercayai dan berfungsi secara optimum, memastikan tenaga kerja fokus pada pekerjaan yang diberikan kepada mereka.
Boleh skala
Kebolehskalaan adalah salah satu faedah paling ketara menggunakan sel bahan api hidrogen. Ini bermakna sel bahan api individu boleh digabungkan dengan yang lain untuk membuat tindanan. Tindanan ini bergabung untuk mencipta sistem yang lebih mendalam untuk menukar hidrogen kepada tenaga.
Sel boleh direka bentuk untuk memenuhi pelbagai keperluan. Ia boleh digunakan untuk peranti mudah alih, pengangkutan, atau stesen janakuasa pegun. Jenis serba boleh ini a sumber tenaga boleh diperbaharui agak jarang berlaku, menjadikan tenaga hidrogen agak unik antara lain.
Kesimpulan
Apabila teknologi semakin maju, sel bahan api hidrogen akan berkembang dalam ciri-cirinya dan terus membekalkan tenaga untuk pelbagai aplikasi mudah alih dan pegun. Mereka cenderung untuk mengurangkan pergantungan global kepada bahan api fosil dan membantu mendemokrasikan bekalan tenaga di seluruh dunia. Meningkatkan penggunaan tenaga hidrogen akan memberi manfaat kepada banyak negara yang masih bergantung kepada bekalan bahan api fosil.
Dengan lebih ramai orang menerima kuasa hidrogen sebagai sumber tenaga mereka, pengguna akan mahukan pelbagai jenis sel bahan api hidrogen yang boleh digunakan. Teroka Cooig.com untuk mendapatkan sel bahan api hidrogen yang berbeza dan memastikan ia memenuhi keperluan pasaran semasa.
