Các loại pin nhiên liệu khác nhau là gì?

Tế bào nhiên liệu chuyển đổi năng lượng hóa học thành điện.Chúng tương tự như pin trong chức năng, ngoại trừ các chất phản ứng hóa học trong pin nhiên liệu có thể được bổ sung khi chúng hết.Một pin nhiên liệu thường được đặc trưng bởi loại chất điện phân được sử dụng, nhiệt độ vận hành và các ứng dụng có thể của nó.Hầu hết các nghiên cứu về pin nhiên liệu đã tập trung vào các ứng dụng ô tô, mặc dù chúng cũng đang được nghiên cứu để khám phá không gian.Một đặc điểm quan trọng của pin nhiên liệu là loại chất điện phân được sử dụng.Một chất điện phân trong pin nhiên liệu kết nối nhiên liệu và chất oxy hóa điện trong khi giữ cho chúng tách biệt về mặt vật lý.Các chất điện giải được sử dụng trong công nghệ pin nhiên liệu có thể là chất lỏng hoặc rắn, dẫn đến các lợi thế và thách thức thiết kế khác nhau. Một cách hữu ích để phân loại pin nhiên liệu là theo nhiệt độ làm việc của chúng.Nhiều thiết kế, như pin nhiên liệu oxit rắn, đòi hỏi nhiệt độ hoạt động cao để đạt được hiệu quả năng lượng cao.Các phản ứng ở các nhiệt độ cao này thường có thể chuyển đổi nhiều năng lượng hóa học bên trong thành điện, thay vì mất nhiều năng lượng thông qua nhiệt thải.Các tế bào nhiên liệu với nhiệt độ hoạt động thấp hơn, mặt khác, thường dễ di động hơn.Polymer trao đổi tế bào nhiên liệu thành viên (PEMFC) đang được nghiên cứu cho ứng dụng đầy hứa hẹn của họ trong vận chuyển.PEMFCS có thể đạt được hiệu suất tương đối cao trong khi hoạt động ở nhiệt độ dưới 212 độ F.Nhiệt độ hoạt động thấp như vậy cho phép pin nhiên liệu khởi động nhanh chóng.Loại pin nhiên liệu này cũng sử dụng màng nhựa rắn làm chất điện phân, làm cho việc niêm phong pin nhiên liệu đơn giản hơn so với các loại chất điện phân khác.Sự kết hợp các tính năng này đã làm cho PEMFC trở thành một ứng cử viên lý tưởng để thay thế các công cụ đốt ô tô.Một số người đã suy đoán rằng pin nhiên liệu cuối cùng sẽ thay thế hoàn toàn các hệ thống vận chuyển dựa trên xăng.Một nền kinh tế dựa trên hydro, thay vì dầu, có thể tận hưởng một số lợi thế chính.Đầu tiên, khí thải xe sẽ được giới hạn trong hơi nước, không có mối đe dọa môi trường rõ ràng.Thứ hai, các phương tiện được cung cấp bởi hydro cuối cùng có thể chứng minh mạnh hơn một đơn vị khối lượng nhiên liệu.Cuối cùng, việc cung cấp hydro có khả năng là một nguồn tài nguyên tái tạo, không giống như nhiên liệu hóa thạch, không thể tái tạo.Tế bào nhiên liệu kiềm là loại được sử dụng trong thăm dò không gian, bao gồm cả đèn vũ trụ Apollo lên mặt trăng.Họ kết hợp hydro và oxy để tạo ra điện, giải phóng nhiệt và nước trong quá trình này.Một dung dịch kiềm nước được sử dụng làm chất điện phân trong loại pin nhiên liệu này.Tế bào nhiên liệu kiềm được hưởng mức phát triển công nghệ cao và có thể có hiệu suất điện lên tới 60%.Tuy nhiên, chi phí của các tế bào nhiên liệu này đã ngăn chặn sự áp dụng rộng rãi của chúng trong các ứng dụng trên mặt đất.