Apa saja berbagai jenis sel bahan bakar?

Sel bahan bakar mengubah energi kimia menjadi listrik.Mereka mirip dengan fungsi baterai, kecuali bahwa reaktan kimia dalam sel bahan bakar dapat diisi ulang saat habis.Sel bahan bakar biasanya ditandai oleh jenis elektrolit yang digunakan, suhu operasinya dan kemungkinan aplikasinya.Sebagian besar penelitian terhadap sel bahan bakar telah berpusat di sekitar aplikasi mobil, meskipun mereka juga sedang diteliti untuk eksplorasi ruang angkasa.

Karakteristik penting dari sel bahan bakar adalah jenis elektrolit yang digunakan.Elektrolit dalam sel bahan bakar menghubungkan bahan bakar dan pengoksidasi secara elektrik sambil memisahkannya secara fisik.Elektrolit yang digunakan dalam teknologi sel bahan bakar dapat berupa cair atau padat, yang mengarah pada keunggulan dan tantangan desain yang berbeda.

Cara yang bermanfaat untuk mengklasifikasikan sel bahan bakar adalah berdasarkan suhu kerja mereka.Banyak desain, seperti sel bahan bakar oksida padat, membutuhkan suhu operasi yang tinggi untuk mencapai efisiensi energi yang tinggi.Reaksi pada suhu tinggi ini sering dapat mengubah lebih banyak energi kimia internal menjadi listrik, daripada kehilangan banyak energi melalui panas limbah.Sel bahan bakar dengan suhu operasi yang lebih rendah, di sisi lain, biasanya lebih portabel.Sel -sel bahan bakar anggota pertukaran polimer (PEMFC) sedang dipelajari untuk aplikasi mereka yang menjanjikan dalam transportasi.

PEMFC dapat mencapai efisiensi yang relatif tinggi saat beroperasi pada suhu kurang dari 212 derajat Fahrenheit (100 derajat Celcius).Suhu operasi yang rendah memungkinkan sel bahan bakar untuk memulai dengan cepat.Jenis sel bahan bakar ini juga menggunakan film plastik padat sebagai elektrolit, yang membuat menyegel sel bahan bakar lebih sederhana daripada jenis elektrolit lainnya.Kombinasi fitur ini telah menjadikan PEMFC kandidat yang ideal untuk penggantian mesin pembakaran mobil.

Beberapa telah berspekulasi bahwa sel bahan bakar pada akhirnya akan menggantikan sistem transportasi berbasis bensin sama sekali.Ekonomi berdasarkan hidrogen, bukan minyak, dapat menikmati beberapa keunggulan utama.Pertama, emisi kendaraan akan terbatas pada uap air, yang tidak menimbulkan ancaman lingkungan yang jelas.Kedua, kendaraan yang ditenagai oleh hidrogen pada akhirnya terbukti lebih kuat per satuan massa bahan bakar.Terakhir, pasokan hidrogen berpotensi menjadi sumber daya terbarukan, tidak seperti bahan bakar fosil, yang tidak terbarukan.

Sel bahan bakar alkali adalah jenis yang digunakan dalam eksplorasi ruang angkasa, termasuk spaceflight Apollo ke bulan.Mereka menggabungkan hidrogen dan oksigen untuk menghasilkan listrik, melepaskan panas dan air dalam proses.Larutan alkali berair digunakan sebagai elektrolit dalam jenis sel bahan bakar ini.Sel bahan bakar alkali menikmati tingkat pengembangan teknologi yang tinggi dan dapat memiliki efisiensi listrik hingga 60%.Namun, biaya sel bahan bakar ini telah mencegah adopsi mereka yang meluas dalam aplikasi terestrial.