Hva er de forskjellige typene drivstoffceller?
Brenselceller konverterer kjemisk energi til elektrisitet. De ligner batterier i funksjon, bortsett fra at de kjemiske reaktantene i en brenselcelle kan fylles på når de går tom. En brenselcelle er typisk preget av den anvendte elektrolytttypen, dens driftstemperatur og dens mulige anvendelser. Mest forskning i brenselceller har vært sentrert rundt bilapplikasjoner, selv om de også forskes for romutforskning.
Et viktig kjennetegn ved en brenselcelle er typen elektrolytt som brukes. En elektrolytt i en brenselcelle kobler drivstoffet og oksydasjonsmidlet elektrisk mens du holder dem fysisk atskilt. Elektrolytter brukt i brenselcelleteknologi kan være flytende eller fast, noe som fører til forskjellige designfordeler og utfordringer.
En nyttig måte å klassifisere brenselceller på er ved deres arbeidstemperatur. Mange design, som brenselcellen med fast oksid, krever høye driftstemperaturer for å oppnå høy energieffektivitet. Reaksjoner ved disse høye temperaturene kan ofte konvertere mer intern kjemisk energi til elektrisitet, i stedet for å miste mye energi gjennom spillvarme. Drivstoffceller med lavere driftstemperatur er derimot typisk mer bærbare. Polymerbytterelementbrenselceller (PEMFC) studeres for deres lovende anvendelse i transport.
PEMFC-er kan oppnå en relativt høy effektivitet mens de opererer ved en temperatur under 212 grader Fahrenheit (100 grader Celsius). En så lav driftstemperatur gjør at brenselcellen kan starte raskt. Denne typen brenselceller bruker også en solid plastfilm som en elektrolytt, noe som gjør tetting av brenselcellen enklere enn for andre typer elektrolytter. Denne kombinasjonen av funksjoner har gjort PEMFC til en ideell kandidat for utskifting av forbrenningsmotorer.
Noen har spekulert i at brenselceller etter hvert vil erstatte bensinbaserte transportsystemer. En økonomi basert på hydrogen, snarere enn olje, kan ha flere viktige fordeler. For det første vil utslipp av kjøretøy være begrenset til vanndamp, som ikke utgjør noen åpenbar miljøtrussel. For det andre kan biler drevet av hydrogen etter hvert vise seg kraftigere per masse drivstoff. Til slutt kan tilførselen av hydrogen potensielt være en fornybar ressurs, i motsetning til fossile brensler, som ikke er fornybare.
Alkaliske brenselceller er den typen som brukes i romutforskning, inkludert Apollo-romflytene til månen. De kombinerer hydrogen og oksygen for å generere strøm, og frigjør varme og vann i prosessen. En vandig alkalisk løsning blir brukt som elektrolytt i denne typen brenselceller. Alkaliske brenselceller har et høyt nivå av teknologiutvikling og kan ha en elektrisk effektivitet på opptil 60%. Kostnadene for disse brenselcellene har imidlertid forhindret deres utbredte bruk i bakkenettbruk.