Pin Nhiên Liệu Là Gì? Tìm Hiểu Về Pin Nhiên Liệu Là Gì?

1 - Pin nhiên liệu là gì?

"Tế bào nhiên liệu" (tiếng Anh có nghĩa "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.

 

 

Hình 1: Pin nhiên liệu hydro hay còn được gọi là tế bào nhiên liệu
 

1.1 - Cấu tạo pin nhiên liệu là gì?

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.
 

1.2 - Nguyên lý hoạt động pin nhiên liệu là gì?

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.
 

 

Hình 2: Nguyên lý hoạt động của pin nhiên liệu Hydro
 

1.3 - Phân loại pin nhiên liệu là gì?

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

1.4 - Ứng dụng của pin nhiên liệu là gì?

• 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.

• 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.

 

Hình 3: Máy xử lý nhiên liệu - Bước đột phá của pin nhiên liệu
 

Kết Luận: "Tế bào nhiên liệu" (tiếng Anh có nghĩa "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". 

Xem thêm chuyên mục: Blog Kiến Thức