Fuel Cell – Cơ bản Pin nhiên liệu

Thứ Bảy, 16/12/2023 - 19:32

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

Ăng-ten trên ôtô sẽ biến mất với công nghệ này

LG đã phát triển một loài màng trong suốt có tác dụng thay thế ăng-ten trong việc thu nhận tín hiệu.

Các đời xe Toyota Wigo: Lịch sử các thế hệ tại Việt Nam và Thế giới

Toyota Wigo là mẫu hatchback hạng A ra mắt quốc tế vào năm 2013 và lần đầu được Toyota giới thiệu tại thị trường Việt Nam vào giữa năm 2018. Trải qua các thế hệ và các phiên bản cải tiến, Toyota Wigo với yếu tố thương hiệu Nhật Bản cùng những thay đổi chất lượng là sự lựa chọn đáng cân nhắc với khách hàng đang tìm mua chiếc xe đô thị nhỏ gọn.

Các đời xe Mitsubishi Attrage: lịch sử hình thành, các thế hệ

Mitsubishi Attrage là mẫu sedan phân khúc hạng B của thương hiệu Nhật Bản. Attrage được bán ở khoảng 60 quốc gia trên thế giới, định hướng là dòng xe 4 chỗ giá rẻ và tiết kiệm nhiên liệu.

Hộp số ly hợp kép DCT: cấu tạo, nguyên lý hoạt động & cách sử dụng

Hộp số ly hợp kép DCT là cụm tư viết tắt của Dual-Clutch Transmission có cấu tạo bao gồm: các bánh răng và 2 ly hợp hoạt động độc lập giúp chuyển số nhanh và tiết kiệm nhiên liệu.

Hướng dẫn sử dụng bộ lẫy chuyển số trên xe hộp số tự động ô tô

Hộp số tự động ô tô có thể bị ảnh hưởng nếu như sử dụng bộ lẫy chuyển số trên xe không đúng cách. Xe số tự động là xe được trang bị hộp số có thể tự động thay.

Có thể bạn quan tâm

  • Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA là gì
    Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA là gì
    Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA (Brake Assist) là một tính năng an toàn trên ô tô giúp hỗ trợ lực phanh trong tình huống khẩn cấp.
  • Lịch sử hình thành và các đời xe BMW X7
    Lịch sử hình thành và các đời xe BMW X7
    Với thiết kế tinh tế, mạnh mẽ đậm chất thể thao kết hợp cùng phong cách sang trọng và đẳng cấp, Ford Explorer 2024 hứa hẹn mang đến trải nghiệm hoàn hảo cho những ai yêu thích sự hiện đại và tiện nghi. Không chỉ dừng lại ở ngoại hình ấn tượng, mẫu xe này còn được trang bị loạt công nghệ tiên tiến, đáp ứng nhu cầu của khách hàng khó tính nhất, khẳng định vị thế trên thị trường SUV cao cấp.
  • Lịch sử hình thành và phát triển các đời xe Land Rover Range Rover
    Lịch sử hình thành và phát triển các đời xe Land Rover Range Rover
    Range Rover là một biểu tượng của sự kết hợp hoàn hảo giữa đẳng cấp, sự tinh tế, và khả năng vượt địa hình bền bỉ. Trải qua 5 thập kỷ phát triển, mẫu xe này đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể và để lại dấu ấn không thể phai mờ trong lịch sử ngành công nghiệp ô tô toàn cầu.
  • Hệ thống cân bằng điện tử và kiểm soát lực kéo, có gì khác biệt?
    Hệ thống cân bằng điện tử và kiểm soát lực kéo, có gì khác biệt?
    Về cơ bản, hệ thống cân bằng điện tử và kiểm soát lực kéo đều là những tính năng an toàn giúp xe tăng độ bám đường. Nhưng cả hai hệ thống này cơ bản lại không giống nhau.
  • Lịch sử hình thành và phát triển các đời xe Jeep Wrangler
    Lịch sử hình thành và phát triển các đời xe Jeep Wrangler
    Lịch sử của thương hiệu Jeep, vốn có nguồn gốc từ hai mẫu xe quân sự Willys MB và Ford GPW được phát triển đặc biệt cho Thế chiến II. Tên gọi đầy đủ của mẫu xe này là US Army Truck, 1/4-ton, 4×4, Command Reconnaissance, nhưng trong thực tế, nó nhanh chóng được các binh lính gọi đơn giản là "Jeep".