Pin nhiên liệu là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng
Pin nhiên liệu là gì?
Các tế bào nhiên liệu (tiếng Anh: fuel cell), hay còn gọi là pin nhiên liệu, biến đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu, thí dụ như là hiđrô, trực tiếp thành năng lượng điện. Không giống như pin hoặc ắc quy, tế bào nhiên liệu không bị mất điện và cũng không có khả năng tích điện, hoạt động liên tục khi nhiên liệu và chất oxy hóa được đưa từ ngoài vào.
Pin nhiên liệu là loại thiết bị năng lượng có mức thải ô nhiễm gần như bằng 0, thân thiện với môi trường tuy nhiên giá thành của nó không hề nhỏ.
Pin nhiên liệu hydro hay còn được gọi là tế bào nhiên liệu
Cấu tạo pin nhiên liệu
Một pin nhiên liệu hydro có cấu tạo đơn giản bao gồm ba lớp nằm trên nhau:
- Lớp thứ nhất là điện cực nhiên liệu (cực dương)
- Lớp thứ hai là chất điện phân dẫn ion
- Lớp thứ ba là điện cực khí oxy (cực âm).
Hai điện cực được làm bằng chất dẫn điện (kim loại than chì ).
Ngoài ra, hệ thống đầy đủ cần có các thiết bị phụ trợ như máy nén, máy bơm, để cung cấp các khí đầu vào, máy trao đổi nhiệt, hệ thống kiểm tra các yêu cầu, sự chắc chắn của sự vận hành máy, hệ thống dự trữ và điều chế nhiên liệu.
Nguyên lý hoạt động
Về phương diện hóa học tế bào nhiên liệu là phản ứng ngược lại của sự điện phân. Trong quá trình điện phân nước bị tách ra thành khí hiđrô và khí oxy nhờ vào năng lượng điện. Tế bào năng lượng lấy chính hai chất này biến đổi chúng thành nước.
Nguyên lý hoạt động của pin nhiên liệu Hydro
Phân loại
Các hệ thống tế bào nhiên liệu được phân loại theo nhiều cách khác nhau tùy theo cách nhìn:
- Phân loại theo nhiệt độ hoạt động
- Phân theo loại các chất tham gia phản ứng
- Phân loại theo điện cực
- Phân theo loại các chất điện phân là cách phân loại thông dụng ngày nay
Ứng dụng của pin nhiên liệu
Pin nhiên liệu được ứng dụng đầu tiên trong những lĩnh vực mà phí tổn không đóng vai trò quan trọng. Tế bào nhiên liệu nhẹ và hiệu quả hơn ắc quy đồng thời đáng tin cậy và ít ồn ào hơn động cơ diesel
Động cơ thúc đẩy cho các ứng dụng dân sự xuất phát từ nhận thức trữ lượng dầu mỏ trên Trái Đất là có hạn.
Nhiều hãng sản xuất xe đã nghiên cứu về xe có nhiên liệu là hiđrô, sử dụng tế bào nhiên liệu để chuyển hóa năng lượng và dùng động cơ điện để vận hành. Kỹ thuật này đã được phát triển cho xe buýt, xe du lịch, xe tải nhẹ.
Máy xử lý nhiên liệu - Bước đột phá của pin nhiên liệu
Các tế bào nhiên liệu sử dụng khí đốt đang chuẩn bị đẩy lùi các thiết bị kết hợp phát điện và sưởi
Một số vật dụng cầm tay như điện thoại di động máy vi tính xách tay, máy quay phim, vật liệu cắm trại hay quân sự cũng đang tiến tới ứng dụng loại nguồn cung cấp năng lượng này.
- Camera 'siêu tý hon' nhỏ đến mức có thể lắp vừa trên... (Chủ nhật, 09:02:03 19/07/2020)
- Hệ thống đánh lửa là gì? Các thành phần của hệ thống đánh... (Thứ sáu, 22:50:07 29/06/2018)
- Chip, chipset, bộ vi xử lí là gì? Chúng có thực sự quan trọng? (Thứ tư, 09:11:09 27/06/2018)
- Tự làm mạch đèn led nháy theo nhạc (Thứ bảy, 14:10:01 25/11/2017)
- Khái niệm Diode và phân loại các Diode trong ngành điện tử (Thứ Ba, 17:12:01 25/07/2017)
- Xi lanh là gì? Những đặc điểm của nắp xi lanh bạn có biết (Thứ năm, 21:00:08 15/06/2017)
- Thế nào là cáp quang? Ứng dụng và ưu nhược điểm của cáp... (Thứ tư, 15:00:04 14/06/2017)
- Thế nào là cáp đồng trục? Ứng dụng và các thông số của... (Thứ tư, 14:30:04 14/06/2017)
- Thế nào là vô tuyến chuyển tiếp? Ưu điểm của vô tuyến... (Thứ Hai, 14:00:05 12/06/2017)
- Hướng dẫn điều chỉnh máy xọc răng khi chế tạo thanh răng (Thứ bảy, 18:00:08 10/06/2017)
- Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn ngưng gội đầu trong vòng một năm?
- 7 thảm họa thiên nhiên có thể sắp xảy ra
- Sự thật về chế độ máy bay và 20 bí mật về điện thoại của bạn
- 7 bí ẩn trên Trái đất đã khiến khoa học đau đầu cả nghìn năm qua mà vẫn chưa có lời giải
- Các nhà thiên văn học bó tay trước sự tồn tại của hành tinh này
-
Cơ hội hiếm hoi quan sát hành tinh màu xanh da trời vài ngày tới
Thứ tư, 20:00:00 20/01/2021
-
EU cho hay: "Sâu bột an toàn, người có thể ăn được"
Thứ Ba, 23:30:08 19/10/2021
-
Hệ sao kỳ quái chưa từng thấy cách Trái đất 1.800 năm ánh sáng
Thứ Ba, 22:50:07 19/01/2021
-
Loài người có thể đơn độc trong vũ trụ
Thứ Ba, 22:35:09 19/01/2021
-
Chuyện về con nhện đi săn nhện: Thạo binh pháp như "Gia Cát Lượng", đầy mưu hèn kế bẩn để săn mồi bằng mọi giá
Thứ Ba, 21:27:04 19/01/2021
-
Bức thư tiết lộ những năm cuối đời đầy đau đớn của Napoléon
Thứ năm, 21:35:05 14/01/2021
-
Tàu chở hàng SpaceX lần đầu tự động tách khỏi trạm ISS
Thứ năm, 21:16:01 14/01/2021
-
Phát hiện chuẩn tinh cách Trái đất hơn 13 tỷ năm ánh sáng
Thứ năm, 20:45:04 14/01/2021