Meta niġu għal sorsi ta 'enerġija ġodda, l-enerġija mir-riħ, l-idroenerġija, l-enerġija solari, u l-enerġija nukleari huma kollha magħrufa sew, u ħafna minnhom huma għeżież tas-suq kapitali. Madankollu, l-idroġenu, bħala konkorrent ugwalment sinifikanti, baqa' relattivament mhux magħruf u nieqes minn viżibilità qawwija. Madankollu, iż-żminijiet qed jinbidlu. L-Expo ta 'importazzjoni ta' Novembru 2021 ta 'Shanghai kissret dan il-mudell inerenti. It-Toyota tal-Ġappun wriet il-karozza tal-passiġġieri taċ-ċelloli tal-fjuwil tal-idroġenu Mirai tat-tieni ġenerazzjoni għall-ewwel darba fiċ-Ċina. Hija tiftaħar firxa massima ta '850 kilometru, qabeż il-maġġoranza tal-vetturi tal-enerġija ġodda li jaħdmu bil-litju f'daqqa waħda.
Illum il-ġurnata, l-hekk imsejħa "vettura li taħdem bl-idroġenu" tirreferi speċifikament għall-karozzi taċ-ċelloli tal-fjuwil tal-idroġenu. Madankollu, b'differenza mill-batteriji tal-jone tal-litju, iċ-ċelloli tal-fjuwil tal-idroġenu huma essenzjalment apparati li jiġġeneraw enerġija elettrika permezz ta 'reazzjoni kimika bejn l-idroġenu u l-ossiġnu. Il-prodott sekondarju aħħari ta' din ir-reazzjoni kimika huwa biss l-ilma, b'differenza mill-fjuwil konvenzjonali vetturi li jarmu sustanzi bħal ossidi tal-karbonju, ossidi tan-nitroġenu u ossidi tal-kubrit Għalhekk, l-idroġenu huwa meqjus bħala sors ta 'enerġija li kapaċi jikseb "emissjonijiet żero."
Fiċ-ċelloli tal-fjuwil tal-idroġenu, it-titanju għandu rwol kruċjali.Pjanċi bipolari magħmulin mit-titanju fiċ-ċelloli tal-fjuwil tal-idroġenu għandhom ħxuna rqiqa, konduttività eċċellenti, proprjetajiet termali tajbin, saħħa mekkanika għolja u iżolament effiċjenti tal-gass. Dawn il-karatteristiċi jgħinu fit-titjib tad-densità tal-qawwa taċ-ċellula. Il-vettura taċ-ċelluli tal-fjuwil Toyota MIRAI tal-Ġappun tutilizza pjanċi bipolari magħmula mit-titanju. Barra minn hekk, is-saff tad-diffużjoni tal-gass (GDL jew PTL), li jikkostitwixxi 17% tal-ispiża tal-elettrolizzatur, juża titanju ta 'grad industrijali ta' prestazzjoni għolja bħala l-materjal bażi tal-anodu, li jippermetti l-kisba tal-attività massima.
Il-prinċipju bażiku tax-xogħol taċ-ċelloli tal-fjuwil tal-idroġenu jinvolvi l-idroġenu li jgħaddi mill-katalizzatur (platinu) fl-elettrodu pożittiv taċ-ċellula, fejn jiddekomponi f'elettroni u joni tal-idroġenu. Il-jonji tal-idroġenu mbagħad jimxu permezz ta 'membrana tal-iskambju tal-protoni biex jilħqu l-elettrodu negattiv, fejn jirreaġixxu mal-ossiġnu biex jiffurmaw ilma u sħana. Fl-istess ħin, l-elettroni jiċċirkolaw mill-elettrodu pożittiv permezz ta 'ċirkwit estern għall-elettrodu negattiv, li jiġġeneraw enerġija elettrika.
F'termini sempliċi, l-idroġenu u l-ossiġnu jingħaqdu fiċ-ċellula tal-fjuwil, u jipproduċu l-elettriku u l-ilma. L-elettriku jħaddem il-vettura, filwaqt li l-ilma huwa l-uniku prodott sekondarju mkeċċi mill-vettura.
Minn dan il-prinċipju operattiv, il-vantaġġi sinifikanti taċ-ċelloli tal-fjuwil tal-idroġenu huma tlieta:
L-ewwelnett, l-indafa: L-uniku prodott sekondarju huwa l-ilma, li jevita l-emissjonijiet tad-dijossidu tal-karbonju.
It-tieni, is-sigurtà:Il-proċess elettrokimiku li jmexxi ċ-ċelloli tal-fjuwil tal-idroġenu jnaqqas ir-riskji ta 'kombustjoni spontanja jew splużjonijiet, b'differenza mis-sistemi bbażati fuq il-kombustjoni.
It-tielet, il-konvenjenza: Hil-gass tal-idroġenu jista 'jiġi kkompressat, u jiffaċilita t-trasport u l-ħażna tiegħu.
Huwa importanti li wieħed jinnota li ċ-ċellula tal-fjuwil f'vetturi li jaħdmu bl-idroġenu hija differenti mill-batteriji kimiċi konvenzjonali. Ċellula tal-fjuwil tiffaċilita reazzjoni elettrokimika bejn l-idroġenu u l-ossiġnu mingħajr kombustjoni, tipproduċi ilma bħala prodott sekondarju u tirrilaxxa enerġija elettrika.
L-enerġija elettrika fil-vetturi taċ-ċelloli tal-fjuwil tal-idroġenu hija ġġenerata istantanjament permezz tar-reazzjoni bejn l-idroġenu maħżun u l-ossiġnu atmosferiku fi ħdan il-munzell taċ-ċelloli tal-fjuwil, b'differenza mill-vetturi elettriċi li jaħżnu l-enerġija minn grilja esterna qabel ma jutilizzawha. Għalhekk, minkejja l-isem "ċellula tal-fjuwil" fil-vetturi tal-idroġenu, il-proċess ta 'rilaxx tal-enerġija tagħhom huwa aktar simili għal magni tal-kombustjoni interna (reazzjoni tal-gażolina ma' ossiġnu estern) mill-proċess tal-ħażna tal-enerġija f'vetturi elettriċi.
Simili għall-vetturi tal-magni tal-kombustjoni interna, l-aktar komponent għali f'vettura taċ-ċelluli tal-fjuwil tal-idroġenu huwa l-apparat tal-ġenerazzjoni tal-enerġija aktar milli l-apparat tal-ħażna tal-enerġija (per eżempju, f'vetturi elettriċi, l-aktar komponent għali huwa l-batterija, u fi ħdan il-batterija, huwa l-anodu, katodu, u elettrolit). Speċifikament, huwa l-munzell taċ-ċelloli tal-fjuwil aktar milli t-tank tal-ħażna tal-idroġenu.
Minħabba l-ispiża relattivament għolja tas-sistemi taċ-ċelloli tal-fjuwil tal-idroġenu, speċjalment il-munzell taċ-ċelloli tal-fjuwil, l-istadju attwali jara spejjeż tal-produzzjoni tal-vetturi tal-idroġenu ogħla minn dawk ta 'vetturi elettriċi puri u vetturi tal-magni tal-kombustjoni tradizzjonali. Dan il-fattur tal-ispiża jibqa' restrizzjoni sinifikanti fl-iżvilupp tal-industrija tal-vetturi taċ-ċelloli tal-fjuwil tal-idroġenu.
