Fuel Cell – Cơ bản Pin nhiên liệu

Thứ Bảy, 16/12/2023 - 19:32 - hoangvv

Fuel Cell - Pin nhiên liệu sử dụng năng lượng hóa học của hydro hoặc các nhiên liệu khác để sản xuất điện sạch và hiệu quả. Nếu hydro là nhiên liệu, thì sản phẩm duy nhất là điện, nước và nhiệt. Pin nhiên liệu là duy nhất về sự đa dạng của các ứng

Pin nhiên liệu là gì?

Pin nhiên liệu là một loại pin điện hóa chuyển đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu (thường là hydro) và chất oxy hóa (thường là oxy) thành điện năng thông qua một cặp phản ứng oxy hóa khử. Pin nhiên liệu khác với hầu hết các loại pin ở chỗ yêu cầu nguồn nhiên liệu và oxy liên tục (thường là từ không khí) để duy trì phản ứng hóa học, trong khi ở pin, năng lượng hóa học thường đến từ các chất đã có sẵn trong pin. Pin nhiên liệu có thể sản xuất điện liên tục trong thời gian cung cấp nhiên liệu và oxy.

Pin nhiên liệu đầu tiên được phát minh bởi Sir William Grove vào năm 1838. Việc sử dụng pin nhiên liệu thương mại đầu tiên diễn ra gần một thế kỷ sau khi Francis Thomas Bacon phát minh ra pin nhiên liệu hydro-oxy vào năm 1932. Pin nhiên liệu kiềm, còn được gọi là pin nhiên liệu pin nhiên liệu Bacon sau khi người phát minh ra nó, đã được sử dụng trong các chương trình không gian của NASA từ giữa những năm 1960 để tạo ra năng lượng cho các vệ tinh và viên nang không gian. Kể từ đó, pin nhiên liệu đã được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác. Pin nhiên liệu được sử dụng làm nguồn điện sơ cấp và dự phòng cho các tòa nhà thương mại, công nghiệp và dân cư cũng như ở những vùng xa xôi hoặc khó tiếp cận. Chúng cũng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu, bao gồm xe nâng, ô tô, xe buýt, tàu hỏa, thuyền, xe máy và tàu ngầm.

Pin nhiên liệu tương tự như pin điện hóa, bao gồm cathode, anode và chất điện phân electrolyte. Trong các tế bào này, chất điện phân cho phép chuyển động của các proton.

Tại sao cần nghiên cứu Fuel Cell

Pin nhiên liệu có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng, cung cấp năng lượng cho các ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm giao thông vận tải, tòa nhà công nghiệp/thương mại/khu dân cư và lưu trữ năng lượng dài hạn cho lưới điện trong các hệ thống đảo ngược.

Pin nhiên liệu có một số lợi ích so với các công nghệ dựa trên quá trình đốt cháy thông thường hiện đang được sử dụng trong nhiều nhà máy điện và phương tiện. Pin nhiên liệu có thể hoạt động với hiệu suất cao hơn động cơ đốt trong và có thể chuyển đổi năng lượng hóa học trong nhiên liệu trực tiếp thành năng lượng điện với hiệu suất có thể vượt quá 60%. Pin nhiên liệu có lượng khí thải thấp hơn hoặc bằng không so với động cơ đốt trong. Pin nhiên liệu hydro chỉ thải ra nước, giải quyết các thách thức nghiêm trọng về khí hậu vì không thải ra khí carbon dioxide. Cũng không có chất gây ô nhiễm không khí tạo ra khói bụi và gây ra các vấn đề sức khỏe tại điểm vận hành. Pin nhiên liệu yên tĩnh trong quá trình hoạt động vì chúng có ít bộ phận chuyển động.

Fuel Cell hoạt động như thế nào?

Pin nhiên liệu hoạt động giống như pin nhưng chúng không bị cạn kiệt hoặc cần sạc lại. Chúng sản xuất điện và nhiệt miễn là nhiên liệu được cung cấp. Pin nhiên liệu bao gồm hai điện cực—điện cực âm (anode) và điện cực dương (cathode)—được kẹp xung quanh chất điện phân. Một loại nhiên liệu, chẳng hạn như hydro, được cung cấp cho anode và không khí (ô xi) được cung cấp cho cathode. Trong pin nhiên liệu hydro, một chất xúc tác ở anode sẽ phân tách các phân tử hydro thành các proton và electron, chúng đi theo những con đường khác nhau đến cathode. Các electron đi qua một mạch bên ngoài, tạo ra một dòng điện. Các proton di chuyển qua chất điện phân đến cathode, nơi chúng kết hợp với oxy và các electron để tạo ra nước và nhiệt.

Các loại pin nhiên liệu

  • Pin nhiên liệu màng điện phân polymer (PEM)
  • Pin nhiên liệu metanol trực tiếp DMFC
  • Pin nhiên liệu kiềm (AFC)
  • Pin nhiên liệu axit photphoric (PAFC)
  • Pin nhiên liệu cacbonat nóng chảy (MCFC)
  • Pin nhiên liệu oxit rắn (SOFC)

EnterKnow

Series NavigationFuel Cell – Các loại công nghệ pin nhiên liệu >>Fuel Cell - Pin nhiên liệu

  • Fuel Cell – Cơ bản Pin nhiên liệu
  • Fuel Cell – Các loại công nghệ pin nhiên liệu
  • Pin nhiên liệu màng điện phân polymer (PEMFC)
Chia sẻ

Tin cũ hơn

Tổng quan về hệ thống điện trên ô tô

Hệ thống điện ô tô rất quan trọng, được ví như “hệ thống dây thần kinh” bởi cung cấp điện cho hơn 80% hệ thống, thiết bị trên xe.

Lịch sử hình thành và phát triển của hãng xe Acura

Acura là thương hiệu xe cao cấp của Honda, Nhật Bản, ra mắt lần đầu tiên vào năm 1986 tại thị trường Bắc Mỹ và Hồng Kông. Sau đó, Acura mở rộng thị trường với việc giới thiệu tại Mexico vào năm 2004, và tiếp tục thâm nhập thị trường Trung Quốc vào năm 2006.

Cảm biến áp suất đường ống nạp: Tổng quan, cấu tạo và nguyên lý

Cảm biến áp suất đường ống nạp - Manifold Absolute Pressure (MAP) là một cảm biến vô cùng quan trọng trong hệ thống điều khiển động cơ

Tác dụng của những chi tiết nhỏ trên xe ô tô mà ít người biết

Nếu để ý kỹ trên xe ô tô, bạn sẽ thấy một vài chi tiết nhỏ được nhà sản xuất bố trí ở những vị trí mà nhiều người không để ý. Tưởng như thừa thãi nhưng chúng đều có tác dụng.

Hệ thống phanh đĩa và phanh tang trống trên ô tô bạn cần biết

Phanh có chức năng chính là giúp giảm tốc độ xe ô tô thông qua tác động lên trục bánh xe, có 2 loại hệ thống phanh trên ô tô là phanh đĩa và phanh tang trống được sử dụng phổ biến nhất hiện nay

Có thể bạn quan tâm

  • Cảnh báo 4 dấu hiệu lốp xe cần thay ngay kẻo nguy hiểm khi lái xe
    Cảnh báo 4 dấu hiệu lốp xe cần thay ngay kẻo nguy hiểm khi lái xe
    Lốp xe ô tô là bộ phận duy nhất tiếp xúc trực tiếp với mặt đường, đóng vai trò quan trọng trong việc nâng đỡ toàn bộ trọng lượng xe và đảm bảo độ bám đường. Do đó, lốp rất dễ bị mài mòn theo thời gian. Việc nhận biết kịp thời các dấu hiệu cần thay lốp không chỉ giúp duy trì hiệu suất vận hành ổn định mà còn giảm nguy cơ gặp sự cố như nổ lốp, mất kiểm soát tay lái hay trượt bánh, đảm bảo an toàn khi di chuyển.
  • Xe điện bền hơn xe xăng, nhưng vẫn chung lỗi
    Xe điện bền hơn xe xăng, nhưng vẫn chung lỗi "nằm đường" này
    Theo dữ liệu từ ADAC, xe điện ghi nhận tỷ lệ hỏng hóc trung bình chỉ 4,2 trên 1.000 xe thấp gần một nửa so với mức 10,4 của xe động cơ đốt trong cùng độ tuổi, cho thấy ưu thế rõ rệt về độ tin cậy.
  • Chuyên gia
    Chuyên gia" mách bạn cách tự kiểm tra đèn phanh ô tô dễ dàng tại nhà
    Đèn phanh là tín hiệu quan trọng báo hiệu giảm tốc độ, giúp tránh tai nạn. Đèn phanh hỏng gây nguy hiểm khi lái xe. Để kiểm tra dễ dàng tình trạng hoạt động của đèn phanh, hãy tham khảo cách đơn giản sau.
  • Những kẻ thù giấu mặt khiến nội thất ô tô nhanh xuống cấp
    Những kẻ thù giấu mặt khiến nội thất ô tô nhanh xuống cấp
    Nhiều phụ kiện khử mùi phổ biến trong ô tô không chỉ giúp loại bỏ mùi khó chịu mà còn mang lại hương thơm dễ chịu. Tuy nhiên, nếu sử dụng không đúng cách, những sản phẩm này có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến nội thất xe, làm hư hỏng bề mặt nhựa, da và các chi tiết quan trọng.
  • 12 trường hợp cấm vượt xe mà tài xế hay quên, vi phạm là mất tiền
    12 trường hợp cấm vượt xe mà tài xế hay quên, vi phạm là mất tiền
    Mặc dù đoạn đường không có biển cấm vượt xe (P.125, P.126), nhưng trong một số tình huống hoặc vị trí nhất định, người điều khiển phương tiện vẫn bị cấm thực hiện hành vi vượt xe.