Como o nome sugere, uma célula de combustível de hidrogênio usa energia de hidrogênio para alimentar um processo eletroquímico. Hidrogênio e oxigênio são combinados neste processo para produzir água e energia elétrica. É uma forma pura de energia com calor, água e eletricidade como seus únicos produtos e subprodutos.
As células de combustível facilitam múltiplas aplicações, seja transporte ou fornecimento de energia de emergência. Ao contrário das tecnologias tradicionais baseadas em combustão, o hidrogênio sistema de energia é mais eficiente e tem emissões zero. Além disso, é silencioso durante a operação, pois contém menos peças móveis do que as tecnologias de combustão.
Conteúdo
Como funciona uma célula a combustível de hidrogênio?
O futuro da energia do hidrogênio
5 razões para investir em células de combustível de hidrogênio
Conclusão
Como funciona uma célula a combustível de hidrogênio?
As células de combustível de hidrogênio são criadas para usar níveis de energia de hidrogênio para produção de energia. A energia de ionização do hidrogênio é considerada baixa porque é necessária uma quantidade mínima de energia para retirar um elétron de ligação do átomo de hidrogênio. Cada célula de combustível tem dois eletrodos - um cátodo positivo e um ânodo negativo. A produção de eletricidade acontece nesses eletrodos quando um eletrólito transporta partículas elétricas entre eles e o catalisador para acelerar a reação.
Um catalisador no ânodo quebra as moléculas de hidrogênio em prótons e elétrons. Cada um segue um caminho diferente para o cátodo. Os elétrons passam por um circuito externo criando um fluxo elétrico enquanto os prótons migram através do eletrólito em direção ao cátodo. Os prótons se combinam com elétrons e oxigênio para produzir calor e água.
O futuro da energia do hidrogênio
O hidrogênio limpo está atualmente desfrutando de um grande momento comercial e político. O número de projetos em todo o mundo está aumentando rapidamente, obrigando os países a expandir suas tecnologias. Também é essencial reduzir os custos para que o hidrogênio seja amplamente adotado.
De acordo com o Relatórios de pesquisa de visão, o mercado global de células de combustível de hidrogênio deve atingir cerca de US$ 68.06 bilhões até 2030. Prevê-se que cresça a uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 69.5% de 2022 a 2030.
Os fabricantes estão trabalhando na produção de energia de hidrogênio à medida que a mudança climática atrai mais atenção global. A crescente demanda das indústrias automotiva, de telecomunicações e residencial também são fatores determinantes. Isso resultou em uma crescente aplicação doméstica e comercial da energia do hidrogênio, incentivando as empresas do setor de energia a investir mais nesse campo.
5 razões para investir em células de combustível de hidrogênio
Potência de emissão zero
A energia do hidrogênio tem emissões zero ou menores do que as energias de combustão. Uma célula de combustível de hidrogênio emite água e tem o potencial de superar desafios climáticos críticos porque não há emissões de carbono.
Uma vez que uma célula de combustível de hidrogênio não produz emissões nocivas, ela elimina os custos de manuseio de materiais tóxicos como óleo diesel e fluidos de bateria. Além disso, o sistema não possui poluentes atmosféricos que produzam poluição atmosférica ou criem problemas de saúde para os trabalhadores no setor de hidrogênio. usina. Esses benefícios resultaram na inclusão de células de combustível de hidrogênio em muitos programas de sustentabilidade corporativa bem planejados.
Altamente confiável
Os especialistas ambientais concordam que as células de combustível de hidrogênio são uma fonte de energia limpa, silenciosa e confiável. As células não precisam de recarga periódica como as baterias, mas continuam produzindo energia enquanto a fonte de combustível for mantida ativada. Como as células de combustível geram eletricidade transformando quimicamente o hidrogênio em energia, elas podem atingir eficiências mais altas do que os métodos convencionais de produção de energia, como turbinas a vapor.
A tecnologia de energia de hidrogênio provou ser confiável em condições adversas, incluindo temperaturas frias, furacões e tempestades de inverno. Ao contrário da energia hidrelétrica e do biocombustível, a produção de energia de hidrogênio não requer uma vasta área de terra. A NASA tem trabalhado no uso de hidrogênio como recurso, com água produzida como subproduto para ser usada como água potável para os astronautas.
Maior eficiência
De acordo com Departamento de Energia dos EUA, as células de combustível de hidrogênio têm cerca de 40-60% de eficiência energética. Esta gama contrasta com o típico motor de combustão interna de um automóvel, que tem uma eficiência de cerca de 25%.
As células de combustível de hidrogênio são geralmente mais eficientes do que outras fontes de energia, incluindo muitas soluções de energia verde. Essa eficiência permite a produção de mais energia por unidade de combustível. Além disso, os fabricantes de células de combustível se concentram em estratégias inovadoras de produção de energia de hidrogênio. Alguns de seus esforços incluem o desenvolvimento de eletrólitos de membrana de troca iônica com desempenho aprimorado a um custo reduzido, modelos para entender o design do sistema e as condições de operação e a criação de pilhas com alta eficiência na potência nominal.
Baixos custos de operação
A energia do hidrogênio economiza mais dinheiro do que os sistemas de energia baseados em combustão. Não há necessidade de substituir ou carregar as baterias, reduzindo os custos subsequentes, como mão de obra, espaço e tempo.
Por outro lado, fontes de energia como combustível, petróleo e gás natural requerem enormes usinas de energia para produção. Os custos de operação dessas fábricas também são maiores porque elas precisam de uma força de trabalho para trabalhar ativamente no local.
Uma célula de combustível de hidrogênio requer manutenção simples e menos visitas ao local, economizando cerca de 84% dos custos operacionais do que geradores de combustão para energia estacionária. Eles são altamente confiáveis e funcionam de forma otimizada, mantendo a força de trabalho focada em seus trabalhos atribuídos.
Escalável
A escalabilidade é um dos benefícios mais significativos do uso de células de combustível de hidrogênio. Isso significa que uma célula de combustível individual pode ser unida a outras para criar uma pilha. Essas pilhas se combinam para criar um sistema mais profundo de conversão de hidrogênio em energia.
As células podem ser projetadas para atender a uma ampla gama de requisitos. Eles podem ser usados para dispositivos portáteis, transporte ou estações de energia estacionárias. Este tipo de versatilidade de um fonte de energia renovável é bastante rara, tornando a energia do hidrogênio bastante única entre outras.
Conclusão
À medida que a tecnologia avança, as células de combustível de hidrogênio progredirão em seus recursos e continuarão a fornecer energia para uma vasta gama de aplicações móveis e estacionárias. Eles tendem a reduzir a dependência global de combustíveis fósseis e ajudam a democratizar o abastecimento mundial de energia. Aumentar a adoção da energia do hidrogênio beneficiará muitos países que ainda dependem do abastecimento de combustíveis fósseis.
Com mais pessoas aceitando o hidrogênio como fonte de energia, os consumidores vão querer uma ampla gama de células de combustível de hidrogênio à sua disposição. Explorar Alibaba.com para obter diferentes células de combustível de hidrogênio e garantir que atendam aos requisitos atuais do mercado.
