Hva er drivstoffcelleteknologi?

Drivstoffcelleteknologi er bruk av brenselceller for å produsere strøm til motorer. Drivstoffceller kommer i en rekke typer, og hver type kan brukes til å drive forskjellige typer gjenstander, for eksempel transportkjøretøy eller store generatorer. Drivstoffcelleteknologi har kommet i spissen for energiteknologi som en alternativ kilde.

En brenselcelle produserer elektrisitet gjennom en konvertering av oksygen og hydrogen til vann. Gjennom overføring av elektronene som er inneholdt i hydrogen til cellen blir likestrøm opprettet og ledet til en motor. En av de største fordelene ved å bruke brenselceller til å lage elektrisitet er at biproduktene i prosessen bare er vann og varme, mens bruk av fossile brensler til energi skaper forurensning og avfall. En brenselcelle trenger heller ikke å lades så lenge den har hydrogen og oksygen til å konvertere til energi, men den kan ikke lagre energi som et batteri kan.

Det er fem hovedtyper av brenselceller: fosforsyre, smeltet karbonat, fast oksyd, alkali og protonbyttermembran. Hver type har blitt brukt til å drive en rekke objekter, og hver har sine egne fordeler og mangler for bruk i energiproduksjon. Fortsatt forskes det på hvordan man best kan utnytte energien som produseres og hvordan man kan lage kostnadseffektive måter å bruke cellene på.

I USA på 1960-tallet brukte Apollo-romfartøyene opprettet av US National Aeronautics and Space Administration (NASA) alkali brenselceller for å gi energi, varme og en vannforsyning til rompersonalet. En alkali brenselcelle er den billigste typen brenselcelle-teknologi å produsere, og dens effektivitet er rundt 70 prosent. Smeltede karbonatbrenselceller er ekstremt høye temperaturceller, og ny teknologi utvikles for anvendelse i kraftverk, eller til kraftbyer eller store fabrikker. Siden disse cellene kan nå opp til 1200 ° C, kan spillvarmen resirkuleres for energibruk.

Fosforsyre brukes i brenselcelleteknologi for å drive små generatorer i næringsbygg. Det har også vært effektivt når det gjelder større kjøretøy, for eksempel busser. Fosforsyrebrenselceller var den første typen som ble brukt i stor kommersiell skala.

Protonbyttermembranbrenselceller har vist seg å være nyttige for energiproduksjon i biler eller hjem. Den lavere mengden varme som kreves for disse brenselcellene gjør at de kan brukes raskere, og de er tryggere for bruk rundt andre mekaniske deler. Å lagre nok hydrogen i en personbil for langdistanse har imidlertid vært et hinder for å bruke protonbyttermembranceller for brenselcelleteknologi.

Fast oksidbrenselceller er en annen type celle som fungerer ved høy temperatur og brukes i store generatorer. Disse celletyper er i stand til å skape en stor mengde energi og er svært effektive. Ulempen er imidlertid at den høye mengden varme som kreves for å produsere strømmen krever at et selskap setter inn mange sikkerhets- og driftsskjold, noe som kan føre til ekstra utgifter.

Drivstoffcelleteknologi er fremdeles for dyrt til å fungere som et alternativ eller erstatning for batterier i småskala elektronikk eller enheter. Teknologien fortsetter imidlertid å avansere, spesielt som energiforsyning for kjøretøyer. Press fra myndigheter og miljøbyråer har økt insentivet til å redusere avhengigheten av fossile brensler og gass for et lands energiforsyning, og mange henvender seg til brenselcelleteknologi for løsninger.