Ogniwo paliwowe PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell), zwane także ogniwem paliwowym z membraną wymiany protonów, to jedno z najczęściej stosowanych ogniw paliwowych w technologiach mobilnych i transporcie. PEMFC jest znane z wysokiej efektywności, niskiej masy oraz kompaktowej konstrukcji, co czyni je idealnym wyborem do zastosowań, gdzie liczy się mobilność oraz szybki start pracy.
Jak działa PEMFC?
PEMFC wykorzystuje wodór jako paliwo, które w reakcji z tlenem wytwarza energię elektryczną oraz wodę jako produkt uboczny. W ogniwie PEMFC wodór przechodzi przez anodę, gdzie jest rozbijany na protony i elektrony. Protony przechodzą przez specjalną membranę (PEM), a elektrony przepływają przez zewnętrzny obwód, tworząc prąd elektryczny. Na katodzie protony łączą się z elektronami i tlenem, tworząc wodę.
Zastosowanie PEMFC
PEMFC są szeroko stosowane w pojazdach elektrycznych, takich jak samochody na wodór, autobusy i wózki widłowe. Ze względu na swoje zalety, PEMFC sprawdzają się także jako źródło energii awaryjnej i przenośnych generatorów, a także w różnych aplikacjach wojskowych i przemysłowych. Ich kompaktowa budowa i szybka reaktywność sprawiają, że PEMFC są preferowanym wyborem w wielu rozwiązaniach mobilnych.
Zalety PEMFC
- Wysoka efektywność – Energia chemiczna wodoru jest efektywnie przekształcana w energię elektryczną.
- Ekologiczność – PEMFC wytwarza wodę jako produkt uboczny, co czyni je przyjaznym dla środowiska źródłem energii.
- Szybki start – PEMFC osiąga pełną moc w krótkim czasie, co jest ważne w aplikacjach mobilnych.
- Długi czas pracy – Przy odpowiednim zaopatrzeniu w wodór ogniwa PEMFC mogą działać nieprzerwanie przez długi czas.
Wyzwania
Jednym z wyzwań związanych z PEMFC jest konieczność użycia czystego wodoru, co zwiększa koszty i wymaga zaawansowanej infrastruktury do przechowywania i transportu wodoru. Dodatkowo, wysoka jakość membrany i komponentów jest kluczowa dla efektywności i trwałości PEMFC, co zwiększa koszt produkcji.
Przyszłość PEMFC
W miarę wzrostu zainteresowania technologiami bezemisyjnymi PEMFC mogą odgrywać kluczową rolę w dekarbonizacji sektora transportu oraz energetyki. Dalsze badania nad membranami i alternatywnymi źródłami wodoru mogą obniżyć koszty i poprawić wydajność PEMFC, co przyczyni się do ich powszechniejszego wykorzystania.
