የነዳጅ ሴሎች፡አይነቶች፣የአሰራር መርህ እና ባህሪያት

2024 ደራሲ ደራሲ: Howard Calhoun | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-02 13:49

ሃይድሮጅን ውሃ ብቻ የሚያመርት እና ታዳሽ የኃይል ምንጮችን በመጠቀም ንፁህ ሃይልን ስለሚያቀርብ ንጹህ ነዳጅ ነው። ኤሌክትሮኬሚካላዊ መለዋወጫ መሳሪያን በመጠቀም ኤሌክትሪክ በሚያመነጨው የነዳጅ ሴል ውስጥ ሊከማች ይችላል. ሃይድሮጂን የወደፊቱ አብዮታዊ ኃይል ምንጭ ነው, ነገር ግን እድገቱ አሁንም በጣም ውስን ነው. ምክንያቶች: ለማምረት አስቸጋሪ የሆነ ጉልበት, ወጪ ቆጣቢነት እና በንድፍ ውስጥ ባለው የኢነርጂ ጠባይ ምክንያት አጠራጣሪ የኃይል ሚዛን. ነገር ግን ይህ የኢነርጂ አማራጭ ከኃይል ማከማቻ አንፃር በተለይም ታዳሽ ምንጮችን በተመለከተ አስደሳች እይታዎችን ይሰጣል።

የነዳጅ ሴል አቅኚዎች

ሀሳቡ በአስራ ዘጠነኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ በሃምፍሪ ዴቪ በተሳካ ሁኔታ ታይቷል። ይህንንም በ1838 የክርስቲያን ፍሬድሪች ሾንበይን የአቅኚነት ሥራ ተከተለ። በ 1960 ዎቹ መጀመሪያ ላይ ናሳ ከኢንዱስትሪ አጋሮች ጋር በመተባበር ጄነሬተሮችን ማዘጋጀት ጀመረየዚህ አይነት ሰው ሰራሽ የጠፈር በረራዎች. ይህ የመጀመሪያውን የPEMFC ብሎክ አስከትሏል።

ሌላኛው የGE ተመራማሪ ሊዮናርድ ኒድራች ፕላቲነምን እንደ ማበረታቻ በመጠቀም የግሩብን PEMFC አሻሽለዋል። ግሩብ-ኒድራች ከናሳ ጋር በመተባበር የበለጠ የተገነባ ሲሆን በ 1960 ዎቹ መገባደጃ ላይ በጌሚኒ የጠፈር ፕሮግራም ጥቅም ላይ ውሏል። አለምአቀፍ የነዳጅ ሴሎች (IFC, በኋላ UTC Power) 1.5 ኪሎ ዋት መሳሪያውን ለአፖሎ የጠፈር በረራዎች ሠራ. ለጠፈርተኞቹ በተልዕኮአቸው ወቅት የመብራት እና የመጠጥ ውሃ አቅርበዋል። IFC በመቀጠል ለሁሉም የጠፈር መንኮራኩር በረራዎች የቦርድ ሃይል ለማቅረብ የሚያገለግሉትን 12 ኪሎዋት አሃዶች ሰራ።

የአውቶሞቲቭ ኤለመንት ለመጀመሪያ ጊዜ በግሩል የተፈጠረዉ በ1960ዎቹ ነው። ጂ ኤም በ "ኤሌክትሮቫን" መኪና ውስጥ ዩኒየን ካርቦይድ ተጠቅሟል. እንደ ኩባንያ መኪና ብቻ ያገለግል ነበር፣ ነገር ግን በአንድ ሙሉ ታንክ እስከ 120 ማይል ድረስ ይጓዛል እና በሰዓት እስከ 70 ማይል ፍጥነት ይደርሳል። ኮርዴሽ እና ግሩልኬ በ1966 በሃይድሮጂን ሞተር ሳይክል ሞክረው ነበር። አስደናቂ 1.18L/100 ኪሜ ያስመዘገበው የኒካድ ባትሪ ያለው የሴል ዲቃላ ነበር። ይህ እርምጃ የላቀ የኢ-ቢስክሌት ቴክኖሎጂ እና የኢ-ሞተር ሳይክሎች የንግድ ስራ አለው።

በ2007፣ የነዳጅ ምንጮች በተለያዩ አካባቢዎች ለገበያ ቀረቡ፣ በጽሁፍ ዋስትና እና የአገልግሎት አቅም ለዋና ተጠቃሚዎች መሸጥ ጀመሩ፣ ማለትም. የገበያ ኢኮኖሚ መስፈርቶችን እና ደረጃዎችን ማሟላት. ስለዚህ, በርካታ የገበያ ክፍሎች በፍላጎት ላይ ማተኮር ጀመሩ. በተለይም በሺዎች የሚቆጠሩ ረዳት ሃይሎችPEMFC እና DMFC (APU) ክፍሎች በመዝናኛ አፕሊኬሽኖች፡ በጀልባዎች፣ አሻንጉሊቶች እና የስልጠና መሳሪያዎች ለገበያ ቀርበዋል።

አድማስ በጥቅምት 2009 የመጀመሪያውን የንግድ ዲናሪዮ ኤሌክትሮኒክስ ሲስተም በሜታኖል ካርትሬጅ ላይ ይሰራል። የሆራይዘን ነዳጅ ሴሎች የሞባይል ስልኮችን፣ የጂፒኤስ ሲስተሞችን፣ ካሜራዎችን ወይም ዲጂታል ሙዚቃ ማጫወቻዎችን መሙላት ይችላሉ።

የሃይድሮጅን ምርት ሂደቶች

የሃይድሮጅን ነዳጅ ሴሎች ሃይድሮጂንን እንደ ነዳጅ የሚያካትቱ ንጥረ ነገሮች ናቸው። የሃይድሮጅን ነዳጅ በሚቃጠል ጊዜ ወይም በኤሌክትሮኬሚካዊ ግብረመልሶች አማካኝነት ኃይልን የሚለቀቅ ዜሮ-ልቀት ነዳጅ ነው. የነዳጅ ሴሎች እና ባትሪዎች በኬሚካላዊ ምላሽ ኤሌክትሪክን ያመነጫሉ, ነገር ግን የመጀመሪያው ነዳጅ እስካለ ድረስ ኃይልን ያመነጫሉ, ስለዚህ ክፍያ አይቋረጥም.

ሃይድሮጂንን ለማምረት የሙቀት ሂደቶች በተለምዶ የእንፋሎት ለውጥን ያካትታሉ ፣ ከፍተኛ ሙቀት ያለው ሂደት እንፋሎት ሃይድሮጂንን ለመልቀቅ ከሃይድሮካርቦን ምንጭ ጋር ምላሽ ይሰጣል። ሃይድሮጂን ለማምረት ብዙ የተፈጥሮ ነዳጆች ሊሻሻሉ ይችላሉ።

ዛሬ 95% የሚሆነው ሃይድሮጂን የሚመረተው በጋዝ ሪፎርም ነው። ውሃ ወደ ኦክሲጅን እና ሃይድሮጂን በኤሌክትሮላይዜስ ይከፈላል ይህም በተቃራኒው እንደ ሆራይዘን ዜሮ ነዳጅ ሴል በሚሰራ መሳሪያ ውስጥ።

በፀሀይ ላይ የተመሰረቱ ሂደቶች

ሀይድሮጅን ለማምረት ብርሃንን እንደ ወኪል ይጠቀማሉ። አለ።በሶላር ፓነሎች ላይ የተመሰረቱ በርካታ ሂደቶች፡

1. ፎቶባዮሎጂካል፤
2. ፎቶ ኤሌክትሮኬሚካል፤
3. ፀሓይ፤
4. ቴርሞኬሚካል።

የፎቶባዮሎጂ ሂደቶች የባክቴሪያ እና አረንጓዴ አልጌ ተፈጥሯዊ የፎቶሲንተቲክ እንቅስቃሴን ይጠቀማሉ።

የፎቶ ኤሌክትሮኬሚካላዊ ሂደቶች ውሃን ወደ ሃይድሮጅን እና ኦክሲጅን የሚለያዩ ልዩ ሴሚኮንዳክተሮች ናቸው።

የቴርሞኬሚካል ሃይድሮጂን የፀሐይ ምርት የተከማቸ የፀሐይ ኃይልን ለውሃ መለያየት ምላሽ ከሌሎች እንደ ብረት ኦክሳይድ ካሉ ዝርያዎች ጋር ይጠቀማል።

ባዮሎጂካል ሂደቶች እንደ ባክቴሪያ እና ማይክሮአልጌ ያሉ ማይክሮቦች ይጠቀማሉ እና በባዮሎጂካል ግብረመልሶች ሃይድሮጂንን ማምረት ይችላሉ። በማይክሮባይል ባዮማስ ለውጥ ውስጥ ማይክሮቦች እንደ ባዮማስ ያሉ ኦርጋኒክ ቁስን ይሰብራሉ፣ በፎቶባዮሎጂ ሂደት ውስጥ ደግሞ ማይክሮቦች የፀሐይ ብርሃንን እንደ ምንጭ ይጠቀማሉ።

የትውልድ አካላት

የኤለመንቶች መሳሪያዎች ከበርካታ ክፍሎች የተሠሩ ናቸው። እያንዳንዳቸው ሦስት ዋና ዋና ክፍሎች አሉት፡

• አኖደ፤
• ካቶድ፤
• የሚመራ ኤሌክትሮላይት።

በሆራይዘን ነዳጅ ህዋሶች ውስጥ እያንዳንዱ ኤሌክትሮድ ከፕላቲኒየም ቅይጥ ካታላይስት ጋር ከተረጨ ከፍ ያለ ቦታ ካለው ቁሳቁስ የተሰራ ሲሆን የኤሌክትሮላይት ቁሳቁስ ሽፋን ነው እና እንደ ion መሪ ሆኖ ያገለግላል። የኤሌክትሪክ ማመንጨት በሁለት ቀዳሚ ኬሚካላዊ ግብረመልሶች ይመራል. ንጹህ ለሚጠቀሙ ንጥረ ነገሮችH_2.

በአኖድ ላይ ያለው ሃይድሮጅን ጋዝ ወደ ፕሮቶን እና ኤሌክትሮኖች ይከፈላል። የመጀመሪያዎቹ በኤሌክትሮላይት ሽፋን በኩል የተሸከሙ ሲሆን የኋለኛው ደግሞ በዙሪያው ይፈስሳል, የኤሌክትሪክ ፍሰት ይፈጥራል. የተከፈሉ ionዎች (H + እና e -) ከኦ_{2 ጋር በካቶድ ላይ በማጣመር ውሃ እና ሙቀት ይለቀቃሉ። ዛሬ አለምን የሚነኩ ብዙ የአካባቢ ጥበቃ ጉዳዮች ህብረተሰቡን በማንቀሳቀስ ዘላቂ ልማትን ለማምጣት እና ፕላኔቷን በመጠበቅ ረገድ እድገትን ለማምጣት እየሰሩ ነው። እዚህ ላይ በዐውደ-ጽሑፉ ውስጥ ዋናው ነገር የሰውን ፍላጎት ሙሉ በሙሉ ሊያሟሉ በሚችሉ ትክክለኛ የመሠረታዊ የኃይል ምንጮች መተካት ነው።}

በጥያቄ ውስጥ ያሉት ንጥረ ነገሮች ልክ እንደዚህ አይነት መሳሪያ ናቸው ለዚህም ምስጋና ይግባውና ይህ ገጽታ ከፍተኛውን መፍትሄ ያገኛል ምክንያቱም የኤሌክትሪክ ኃይልን ከንጹህ ነዳጅ በከፍተኛ ብቃት እና ያለ CO ልቀቶች ማግኘት ስለሚቻል_{2 ።}

የፕላቲነም ማነቃቂያዎች

ፕላቲነም ለሃይድሮጂን ኦክሳይድ በጣም ንቁ እና በጣም የተለመደው ኤሌክትሮካታሊስት ቁሳቁስ ሆኖ ቀጥሏል። በፕላቲኒየም የተቀነሰ የነዳጅ ሴሎችን በመጠቀም የሆራይዘን ዋነኛ የምርምር መስኮች አንዱ በአውቶሞቲቭ ኢንዱስትሪ ውስጥ ሲሆን በቅርብ ጊዜ ውስጥ በኮንዳክቲቭ ካርቦን ላይ የሚደገፉ ከፕላቲኒየም ናኖፓርቲሎች የተሰሩ የምህንድስና ማነቃቂያዎች የታቀዱ ናቸው ። እነዚህ ቁሳቁሶች በጣም የተበታተኑ ናኖፓርቲሎች፣ ከፍተኛ ኤሌክትሮክካታሊቲክ የገጽታ ስፋት (ESA) እና በትንሹ የቅንጣት እድገት ከፍ ባለ የሙቀት መጠን፣ ከፍ ባለ የፒቲ ጭነት ደረጃም ቢሆን ጥቅም አላቸው።

Pt የያዙ ውህዶች በልዩ የነዳጅ ምንጮች ላይ ለሚሰሩ እንደ ሜታኖል ወይም ሪፎርም (H₂፣ CO₂፣ CO እና N_{2)። የ Pt/Ru ውህዶች ከሜታኖል ኦክሲዴሽን አንፃር እና በካርቦን ሞኖክሳይድ መመረዝ ላይ ምንም አይነት ዕድል በሌለበት በንፁህ ኤሌክትሮኬሚካል ፕቲ ካታላይስት ላይ የተሻሻለ አፈጻጸም አሳይተዋል። Pt 3 Co ሌላው የፍላጎት ቀስቃሽ ነው (በተለይ ለሆራይዘን ነዳጅ ሴል ካቶድስ) እና የተሻሻለ የኦክስጂን ቅነሳ ምላሽ ውጤታማነት እና ከፍተኛ መረጋጋት አሳይቷል።}

Pt/C እና Pt 3 Co/C ማነቃቂያዎች በከፍተኛ ደረጃ የተበታተኑ ናኖፓርቲሎች በገጸ ካርቦን ንዑሳን ክፍሎች ላይ ያሳያሉ። የነዳጅ ሴል ኤሌክትሮላይት በሚመርጡበት ጊዜ ግምት ውስጥ መግባት ያለባቸው በርካታ ቁልፍ መስፈርቶች አሉ፡

1. ከፍተኛ የፕሮቶን ንክኪነት።
2. ከፍተኛ የኬሚካል እና የሙቀት መረጋጋት።
3. አነስተኛ ጋዝ የመተላለፊያ ችሎታ።

የሃይድሮጅን የኃይል ምንጭ

ሃይድሮጅን በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ በጣም ቀላሉ እና በጣም ብዙ ንጥረ ነገር ነው። የውሃ, ዘይት, የተፈጥሮ ጋዝ እና አጠቃላይ ህይወት ያለው ዓለም አስፈላጊ አካል ነው. ምንም እንኳን ቀላል እና የተትረፈረፈ ቢሆንም, ሃይድሮጂን በምድር ላይ ባለው የተፈጥሮ ጋዝ ሁኔታ ውስጥ እምብዛም አይገኝም. ሁልጊዜ ማለት ይቻላል ከሌሎች ንጥረ ነገሮች ጋር ይደባለቃል. እና ከዘይት፣ የተፈጥሮ ጋዝ፣ ባዮማስ ወይም ውሃ በፀሀይ ወይም በኤሌትሪክ ሃይል በመለየት ሊገኝ ይችላል።

አንድ ጊዜ ሃይድሮጂን እንደ ሞለኪውላር ኤች₂ ከተፈጠረ በሞለኪዩሉ ውስጥ ያለው ሃይል በመስተጋብር ሊለቀቅ ይችላል።ከኦ₂ ጋር። ይህ በውስጣዊ ማቃጠያ ሞተሮች ወይም በሃይድሮጂን ነዳጅ ሴሎች ሊገኝ ይችላል. በእነሱ ውስጥ፣ ሃይሉ H_{2 ወደ ኤሌክትሪክ ፍሰት በትንሹ የሃይል ኪሳራ ይቀየራል። ስለዚህ ሃይድሮጂን ከሌሎች ምንጮች የሚመረተውን ሃይል ለማንቀሳቀስ፣ ለማከማቸት እና ለማድረስ ሃይል ተሸካሚ ነው።}

የኃይል ሞጁሎች ማጣሪያዎች

የተለዋጭ የኢነርጂ ንጥረ ነገሮችን ማግኘት ልዩ ማጣሪያዎችን ሳይጠቀሙ የማይቻል ነው። ክላሲክ ማጣሪያዎች ከፍተኛ ጥራት ባለው ብሎኮች ምክንያት በተለያዩ የዓለም ሀገሮች ውስጥ የኃይል ሞጁሎችን ለማዳበር ይረዳሉ። ማጣሪያዎች የሚቀርቡት እንደ ሜታኖል ያለ ነዳጅ ለሴል አፕሊኬሽኖች ለማዘጋጀት ነው።

በተለምዶ ለእነዚህ የሃይል ሞጁሎች አፕሊኬሽኖች በርቀት አካባቢዎች የሃይል አቅርቦትን፣ ለወሳኝ አቅርቦቶች የመጠባበቂያ ሃይል፣ በትናንሽ ተሽከርካሪዎች ላይ ያሉ ኤፒዩዎች እና እንደ ፕሮጀክት ፓ-ኤክስ-ኤል ያሉ የባህር ላይ አፕሊኬሽኖች በተሳፋሪ መርከቦች ላይ ያሉ ህዋሶችን ለመፈተሽ የሚያስችል ፕሮጀክት ነው።

የማጣሪያ ችግሮችን የሚፈቱ አይዝጌ ብረት ማጣሪያ ቤቶች። በእነዚህ ተፈላጊ አፕሊኬሽኖች ውስጥ፣ ዜሮ ጎህ የነዳጅ ሴል አምራቾች በምርት ተለዋዋጭነት፣ ከፍተኛ የጥራት ደረጃዎች፣ ፈጣን ማድረስ እና በተወዳዳሪ ዋጋዎች ምክንያት ክላሲክ ማጣሪያዎች አይዝጌ ብረት ማጣሪያ ቤቶችን እየገለጹ ነው።

የሃይድሮጅን ቴክኖሎጂ መድረክ

Horizon Fuel Cell Technologies በሲንጋፖር በ2003 የተመሰረተ ሲሆን ዛሬ 5 አለም አቀፍ ቅርንጫፎች አሉት። የድርጅቱ ተልዕኮ ነው።ፈጣን የንግድ ሥራን ለማግኘት፣ የቴክኖሎጂ ወጪዎችን ለመቀነስ እና ለሃይድሮጂን አቅርቦት የቆዩ እንቅፋቶችን ለማስወገድ በዓለም አቀፍ ደረጃ በመሥራት በነዳጅ ሴሎች ላይ ለውጥ ለማምጣት። ድርጅቱ ለትላልቅ እና ውስብስብ አፕሊኬሽኖች ለመዘጋጀት አነስተኛ መጠን ያለው ሃይድሮጂን በሚያስፈልጋቸው ጥቃቅን እና ቀላል ምርቶች ጀምሯል. ጥብቅ መመሪያዎችን እና ፍኖተ ካርታን በመከተል፣ሆራይዘን ከ65 በላይ ሀገራት ውስጥ ደንበኞችን በኢንዱስትሪው ውስጥ ሰፊውን የንግድ ምርቶች በመምረጥ በአለም ትልቁ ንዑስ-1000W የጅምላ ሴል አምራች ሆኗል።

የሆራይዘን ቴክኖሎጂ መድረክ የሚከተሉትን ያጠቃልላል-PEM - Horizon zero Dawn Fuel cells (ማይክሮ ፉይል እና ቁልል) እና ቁሳቁሶቻቸው፣ የሃይድሮጂን አቅርቦት (ኤሌክትሮሊሲስ፣ ሪፎርሚንግ እና ሃይድሮሊሲስ)፣ የሃይድሮጂን ማከማቻ መሳሪያዎች እና መሳሪያዎች።

አድማስ በዓለም የመጀመሪያውን ተንቀሳቃሽ እና የግል ሃይድሮጂን ጀነሬተር ለቋል። የሃይድሮ ፋይል ጣቢያ ሃይድሮጂንን በማመንጨት ውሃን በማጠራቀሚያ ውስጥ በመበስበስ እና በሃይድሮስቲክ ካርትሬጅ ውስጥ በማከማቸት. ጠንካራ ማከማቻ ለማቅረብ የሃይድሮጅን ጋዝ የሚስብ ቅይጥ ይይዛሉ። ካርትሬጅዎቹ አነስተኛ የነዳጅ ማጣሪያ ንጥረ ነገሮችን ማስተናገድ በሚችል ሚኒፓክ ቻርጀር ውስጥ ማስገባት ይችላሉ።

አድማስ ወይም የቤት ሃይድሮጂን

ሆሪዘን ቴክኖሎጂዎች የሃይድሮጅን ቻርጅ እና የሃይል ማከማቻ ስርዓት ለቤት አገልግሎት እንዲውል በማድረግ ተንቀሳቃሽ መሳሪያዎችን ለመሙላት ሃይልን በቤት ውስጥ ይቆጥባል። ሆራይዘን እ.ኤ.አ. በ 2006 በ "H-racer" አሻንጉሊት እራሱን ይለያል, ትንሽዬ በሃይድሮጂን የሚንቀሳቀስ መኪና የዓመቱን "ምርጥ ፈጠራ" መርጣለች. አድማስ ያቀርባልአነስተኛ ተንቀሳቃሽ እና እንደገና ጥቅም ላይ ሊውሉ የሚችሉ ባትሪዎችን መሙላት በሚችለው በሃይድሮፊል ሃይድሮጂን መሙያ ጣቢያ አማካኝነት የኃይል ማከማቻን በቤት ውስጥ ያልተማከለ። ይህ የሃይድሮጂን ተክል ለማንቀሳቀስ እና ኃይል ለማመንጨት ውሃ ብቻ ይፈልጋል።

ስራ በፍርግርግ፣ በፀሃይ ፓነሎች ወይም በንፋስ ተርባይን ሊቀርብ ይችላል። ከዚያ ሃይድሮጂን ከጣቢያው የውሃ ማጠራቀሚያ ውስጥ ይወጣና በጠንካራ ቅርጽ በትንሽ የብረት ቅይጥ ሴሎች ውስጥ ይከማቻል. የሃይድሮፊል ጣቢያ፣ በ500 ዶላር አካባቢ የሚሸጥ፣ ለስልኮች አቫንት ጋርድ መፍትሄ ነው። የሃይድሮፊል ነዳጅ ሴሎችን በዚህ ዋጋ የት እንደሚያገኙ ለተጠቃሚዎች አስቸጋሪ አይደለም፣በኢንተርኔት ላይ ተገቢውን ጥያቄ ብቻ መጠየቅ ያስፈልግዎታል።

የመኪና ሃይድሮጂን መሙላት

እንደ በባትሪ የሚንቀሳቀሱ የኤሌክትሪክ መኪኖች፣ በሃይድሮጅን የሚንቀሳቀሱትም መኪናውን ለመንዳት ኤሌክትሪክ ይጠቀማሉ። ነገር ግን ይህን ኤሌትሪክ ኃይል ለመሙላት ሰአታት በሚወስዱ ባትሪዎች ውስጥ ከማጠራቀም ይልቅ ህዋሳቱ ሃይድሮጅን እና ኦክስጅንን ምላሽ በመስጠት በመኪናው ላይ ሃይል ያመነጫሉ። ምላሹ የሚከናወነው ኤሌክትሮላይት በሚኖርበት ጊዜ ነው - የብረት ያልሆነ የኦርኬስትራ, የኤሌክትሪክ ፍሰት የሚከናወነው በ ionዎች እንቅስቃሴ አማካኝነት Horizon ዜሮ የነዳጅ ሴሎች በፕሮቶን-ልውውጥ ሽፋኖች የተገጠሙበት ነው. እንደሚከተለው ይሰራሉ፡

1. የሃይድሮጅን ጋዝ ለሴሉ "-" anode (A) ይቀርባል፣ እና ኦክስጅን ወደ ፖዘቲቭ ምሰሶው ይመራል።
2. በአኖድ ላይ አነቃቂው ፕላቲነም ነው።ኤሌክትሮኖችን ከሃይድሮጅን አተሞች ያስወግዳል, "+" ionዎችን እና ነፃ ኤሌክትሮኖችን ይተዋል. በአኖድ እና ካቶድ መካከል ባለው ገለፈት በኩል ions ብቻ ያልፋሉ።
3. ኤሌክትሮኖች በውጫዊ ዑደት ውስጥ በመንቀሳቀስ የኤሌክትሪክ ፍሰት ይፈጥራሉ። በካቶድ ውስጥ ኤሌክትሮኖች እና ሃይድሮጂን ions ከኦክሲጅን ጋር በማጣመር ከሴሉ ውስጥ የሚፈሰውን ውሃ ያመነጫሉ.

እስካሁን ድረስ ሁለት ነገሮች በሃይድሮጅን የሚንቀሳቀሱ ተሽከርካሪዎችን በብዛት ለማምረት እንቅፋት ሆነዋል፡- ወጪ እና ሃይድሮጅንን ማምረት። እስከ ቅርብ ጊዜ ድረስ ሃይድሮጅንን ወደ ion እና ኤሌክትሮን የሚከፍለው የፕላቲኒየም ካታላይስት በጣም ውድ ነበር።

ከጥቂት አመታት በፊት የሃይድሮጂን ነዳጅ ሴሎች ለእያንዳንዱ ኪሎዋት ሃይል 1,000 ዶላር ወይም ለመኪና 100,000 ዶላር ያስወጣሉ። የፕላቲኒየም ካታላይስትን በፕላቲኒየም-ኒኬል ቅይጥ በ 90 እጥፍ የበለጠ ቀልጣፋ በመተካት የፕሮጀክቱን ወጪ ለመቀነስ የተለያዩ ጥናቶች ተካሂደዋል. ባለፈው አመት የዩኤስ ኢነርጂ ዲፓርትመንት የስርአቱ ዋጋ በኪሎዋት ወደ 61 ዶላር መውረዱን፣ አሁንም በአውቶሞቲቭ ኢንደስትሪው ውስጥ ተወዳዳሪ እንዳልነበረው ዘግቧል።

ኤክስሬይ የተሰላ ቲሞግራፊ

ይህ አጥፊ ያልሆነ የፍተሻ ዘዴ ባለ ሁለት ንብርብር ኤለመንትን አወቃቀር ለማጥናት ይጠቅማል። መዋቅርን ለማጥናት በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉ ሌሎች ዘዴዎች፡

• የሜርኩሪ ጣልቃገብነት ፖሮሲሜትሪ፤
• የአቶሚክ ኃይል ማይክሮስኮፒ፤
• የጨረር ፕሮፊሎሜትሪ።

ውጤቱ እንደሚያሳየው የፖሮሲቲ ስርጭቱ የሙቀት እና የኤሌትሪክ ንክኪነት፣ የመተላለፊያ አቅም እና ለማስላት ጠንካራ መሰረት እንዳለው ያሳያል።ስርጭት. የንጥረ ነገሮችን porosity መለካት በቀጭኑ፣ ሊታመም የሚችል እና ተመሳሳይነት በሌለው ጂኦሜትሪ ምክንያት በጣም ከባድ ነው። ውጤቱ የሚያሳየው በጂዲኤል መጭመቅ ፖሮሲቲው እንደሚቀንስ ያሳያል።

የቀዳዳው መዋቅር በኤሌክትሮል ውስጥ ባለው የጅምላ ዝውውር ላይ ከፍተኛ ተጽእኖ አለው። ሙከራው የተካሄደው ከ 0.5 እስከ 10 MPa ባለው ልዩ ልዩ የሙቀት ግፊት ግፊት ነው. አፈፃፀሙ በዋናነት በፕላቲኒየም ብረት ላይ የተመሰረተ ነው, ዋጋው በጣም ከፍተኛ ነው. የኬሚካል ማያያዣዎችን በመጠቀም ስርጭትን መጨመር ይቻላል. በተጨማሪም የሙቀት ለውጦች የንጥሉ ህይወት እና አማካይ አፈፃፀም ላይ ተጽእኖ ያሳድራሉ. የከፍተኛ ሙቀት PEMFCs የመበላሸት መጠን በመጀመሪያ ዝቅተኛ እና ከዚያም በፍጥነት ይጨምራል. ይህ የውሃን አፈጣጠር ለመወሰን ጥቅም ላይ ይውላል።

የማስታወቂያ ስራ ችግሮች

ወጪ ተወዳዳሪ ለመሆን የነዳጅ ሴል ወጪዎች በግማሽ መቀነስ እና የባትሪ ዕድሜ በተመሳሳይ ማራዘም አለባቸው። ዛሬ ግን የሃይድሮጂን ምርት ዋጋ በ2.5 እና 3 ዶላር መካከል ስለሆነ እና የሚቀርበው ሃይድሮጂን ከ $4/ኪግ ያነሰ ዋጋ ስለሚያስከፍል የስራ ማስኬጃ ወጪዎች አሁንም በጣም ከፍ ያለ ነው። ህዋሱ ከባትሪ ጋር ውጤታማ በሆነ መልኩ እንዲወዳደር አጭር የኃይል መሙያ ጊዜ ሊኖረው እና የባትሪውን የመተካት ሂደት መቀነስ አለበት።

በአሁኑ ጊዜ የፖሊመር ነዳጅ ሴል ቴክኖሎጂ በብዛት ሲመረት (ቢያንስ 500,000 ዩኒት በዓመት) US$49/kW ያስከፍላል። ይሁን እንጂ ከመኪናዎች ጋር ለመወዳደርየውስጥ ማቃጠል፣ አውቶሞቲቭ የነዳጅ ሴሎች በሰዓት 36 ዶላር ገደማ መድረስ አለባቸው። ቁጠባዎች የቁሳቁስ ወጪዎችን በመቀነስ (በተለይ የፕላቲኒየም አጠቃቀም) ፣ የኃይል ጥንካሬን በመጨመር ፣ የስርዓት ውስብስብነትን በመቀነስ እና ዘላቂነትን በመጨመር ማግኘት ይቻላል ። ቴክኖሎጂውን በስፋት ለገበያ ለማቅረብ ብዙ ተግዳሮቶች አሉ፣ በርካታ የቴክኒክ መሰናክሎችን ማሸነፍን ጨምሮ።

የወደፊቱ ቴክኒካዊ ፈተናዎች

የቁልል ዋጋ እንደ ቁሳቁስ፣ ቴክኒክ እና የማምረቻ ቴክኒኮች ይወሰናል። የቁሳቁስ ምርጫ የሚወሰነው በተግባሩ ላይ ባለው ቁሳቁስ ተስማሚነት ላይ ብቻ ሳይሆን በስራው ላይም ጭምር ነው. የንጥረ ነገሮች ቁልፍ ተግባራት፡

1. የኤሌክትሮ ካታሊስት ጭነትን ይቀንሱ እና እንቅስቃሴን ይጨምሩ።
2. ቆይታ አሻሽል እና መበላሸትን ይቀንሱ።
3. የኤሌክትሮል ዲዛይን ማመቻቸት።
4. በአኖድ ላይ ያለውን የብክለት መቻቻል አሻሽል።
5. የቁሳቁሶች ምርጫ። በዋነኛነት አፈጻጸምን ሳያስቀር በወጪ ላይ የተመሰረተ ነው።
6. የስርዓት ስህተት መቻቻል።
7. የኤለመንቱ አፈጻጸም በዋናነት በገለባው ጥንካሬ ላይ የተመሰረተ ነው።

የሕዋስ አፈጻጸምን የሚነኩ ዋናዎቹ የጂዲኤል መለኪያዎች የሪኤጀንት መተላለፊያ፣ የኤሌትሪክ ንክኪነት፣ የሙቀት መቆጣጠሪያ እና ሜካኒካል ድጋፍ ናቸው። የ GDL ውፍረት አስፈላጊ ነገር ነው. ጥቅጥቅ ያለ ሽፋን የተሻለ ጥበቃን፣ ሜካኒካል ጥንካሬን፣ ረጅም ስርጭት መንገዶችን እና ከፍተኛ የሙቀት እና የኤሌክትሪክ መከላከያ ደረጃዎችን ይሰጣል።

እድገታዊ አዝማሚያዎች

ከልዩ ልዩ ኤለመንቶች መካከል PEMFC ብዙ የሞባይል አፕሊኬሽኖችን (መኪናዎች፣ ላፕቶፖች፣ ሞባይል ስልኮች፣ ወዘተ) እያመቻቸ ነው፣ ስለዚህ ለብዙ አምራቾች ፍላጎት እየጨመረ ነው። እንደ እውነቱ ከሆነ PEMFC እንደ ዝቅተኛ የስራ ሙቀት፣ ከፍተኛ የአሁን ጥግግት መረጋጋት፣ ቀላል ክብደት፣ ውሱንነት፣ አነስተኛ ዋጋ እና የመጠን አቅም፣ ረጅም የአገልግሎት ዘመን፣ ፈጣን ጅምር እና ለሚቆራረጥ ክወና ተስማሚነት የመሳሰሉ ብዙ ጥቅሞች አሉት።

PEMFC ቴክኖሎጂ ለተለያዩ መጠኖች ተስማሚ ነው እና ሃይድሮጅንን ለማምረት በትክክል ከተሰራ ከተለያዩ ነዳጆች ጋርም ጥቅም ላይ ይውላል። እንደዚያው፣ ከትንሽ ንዑስ ዋት ሚዛን እስከ ሜጋ ዋት ሚዛን ድረስ ጥቅም ላይ ይውላል። በ2016-2018 ከጠቅላላው መላኪያ 88% PEMFC ነበሩ።