Pilă de combustie
Un dispozitiv electrochimic care transformă energia chimică a hidrogenului sau a altui combustibil direct în electricitate și căldură, fără ardere.
O pilă de combustie funcționează ca un electrolizor pus să meargă invers: hidrogenul este oxidat la anod, ionii traversează un electrolit, iar oxigenul este redus la catod, rezultând apă. Tensiunea teoretică a celulei este de 1,23 V; celulele reale lucrează sub sarcină la 0,6–0,8 V.
Tipuri principale:
- PEMFC: 60–80°C, catalizator de platină, pornire rapidă; folosită în vehiculele electrice cu pile de combustie și în autobuze. Randamentul sistemului este de 50–60% la sarcină parțială și mai mic la putere maximă.
- SOFC: 600–1.000°C, poate funcționa cu gaze naturale sau biogaz prin reformare internă; randament electric de 55–65%, peste 85% total cu recuperarea căldurii în cogenerare.
- MCFC și PAFC: producție staționară, la scară de sute de kW până la MW.
- AFC: alcalină, folosită istoric în navele spațiale.
Randamentul dus-întors al hidrogenului, de la electricitate la hidrogen și înapoi printr-o pilă de combustie, este de doar 30–40%, față de 85–90% la bateriile litiu-ion, ceea ce limitează hidrogenul la stocarea de lungă durată și sezonieră. Stack-urile PEM pentru vehicule țintesc 8.000 de ore (autoturisme) până la 25.000–30.000 de ore (vehicule grele). Coreea de Sud, Japonia și Statele Unite dețin cea mai mare parte a pilelor de combustie staționare instalate, Coreea de Sud având peste 1 GW.
Termeni înrudiți
Toți termenii →- Electrolizor
Un dispozitiv electrochimic care folosește curentul electric pentru a descompune apa în hidrogen și oxigen; echipamentul central al producției de hidrogen verde.
- Hidrogen verde
Hidrogen produs prin descompunerea apei într-un electrolizor alimentat cu electricitate regenerabilă, cu emisii directe de CO2 aproape nule.
- Vehicul electric cu pilă de combustie (FCEV)
Un vehicul electric care își produce electricitatea la bord din hidrogen, într-o pilă de combustie, și emite pe țeava de eșapament doar vapori de apă.
- Randament dus-întors (round-trip efficiency)
Partea din energia introdusă într-un sistem de stocare care poate fi recuperată la descărcare, măsurată la o limită definită (celulă, DC sau racordul AC la rețea).
- Cogenerare (CHP)
Producerea simultană de electricitate și căldură utilă din același combustibil, cu randamente totale de 75–90%, față de circa 35–60% la centralele care produc doar electricitate.