เซลล์เชื้อเพลิง?
5 ประเภท
เซลล์เชื้อเพลิงเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEMFC)
เซลล์เชื้อเพลิงเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนใช้เมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนเป็นอิเล็กโทรไลต์ ในเซลล์เชื้อเพลิงประเภทนี้ ก๊าซไฮโดรเจนจะถูกป้อนผ่านขั้วบวก ในขณะที่ก๊าซออกซิเจนจะถูกส่งไปยังแคโทด โดยมีเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์ระหว่างเซลล์เหล่านั้น ในระหว่างปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า ก๊าซไฮโดรเจนที่ขั้วบวกจะถูกแบ่งออกเป็นโปรตอนและอิเล็กตรอน ขณะที่โปรตอนผ่านเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน อิเล็กตรอนจะไหลผ่านวงจรภายนอก ทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้า ที่แคโทด ออกซิเจนจะรวมตัวกับโปรตอนและอิเล็กตรอน ทำให้เกิดไอน้ำเป็นผลพลอยได้ PEMFC มีข้อได้เปรียบ เช่น ความหนาแน่นของพลังงานสูง เวลาเริ่มต้นที่รวดเร็ว และการแปลงประสิทธิภาพสูง ทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในยานพาหนะขนส่ง เช่น รถยนต์และรถบรรทุกขนาดเล็ก
เซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์ (AFC)
เซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์ใช้สารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เป็นอิเล็กโทรไลต์ ใน AFC ก๊าซไฮโดรเจนจะถูกสลายตัวเป็นไอออนไฮโดรเจนและอิเล็กตรอนที่ขั้วบวก ไอออนของไฮโดรเจนจะเคลื่อนที่ผ่านสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ ในขณะที่อิเล็กตรอนไหลผ่านวงจรภายนอก ทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้า ที่แคโทด ออกซิเจนจะรวมตัวกับไฮโดรเจนไอออนและอิเล็กตรอน ส่งผลให้น้ำเป็นผลพลอยได้ AFC แสดงการเปลี่ยนแปลงที่มีประสิทธิภาพสูงและความทนทาน แต่เนื่องจากการกัดกร่อนของสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ จึงพบการใช้งานอย่างแพร่หลายในพื้นที่เฉพาะ เช่น การบินและอวกาศและการป้องกันประเทศ
เซลล์เชื้อเพลิงกรดฟอสฟอริก (PAFC)
เซลล์เชื้อเพลิงกรดฟอสฟอริกใช้กรดฟอสฟอริกเป็นอิเล็กโทรไลต์ ใน PAFC ก๊าซไฮโดรเจนจะถูกแบ่งออกเป็นโปรตอนและอิเล็กตรอนที่ขั้วบวก โปรตอนเคลื่อนที่ผ่านอิเล็กโทรไลต์ของกรดฟอสฟอริก ในขณะที่อิเล็กตรอนไหลผ่านวงจรภายนอก ทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้า ที่แคโทด ออกซิเจนจะรวมตัวกับโปรตอนและอิเล็กตรอน ทำให้เกิดน้ำเป็นผลพลอยได้ PAFC นำเสนอการแปลงและความเสถียรที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งใช้กันทั่วไปในชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและระบบโคเจนเนอเรชั่น
เซลล์เชื้อเพลิงโซลิดออกไซด์ (SOFC)
เซลล์เชื้อเพลิงโซลิดออกไซด์ใช้วัสดุโซลิดออกไซด์เป็นอิเล็กโทรไลต์ ใน SOFC ก๊าซไฮโดรเจนจะถูกสลายตัวเป็นโปรตอนและอิเล็กตรอนที่ขั้วบวก โปรตอนเคลื่อนที่ผ่านอิเล็กโทรไลต์ออกไซด์ที่เป็นของแข็ง ในขณะที่อิเล็กตรอนไหลผ่านวงจรภายนอก ทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้า ที่แคโทด ออกซิเจนจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันเมื่อรวมตัวกับโปรตอนและอิเล็กตรอน ทำให้เกิดไอออนออกซิเจน ไอออนออกซิเจนเหล่านี้จะผ่านอิเล็กโทรไลต์ออกไซด์ที่เป็นของแข็งกลับไปยังขั้วบวก ซึ่งไอออนจะทำปฏิกิริยากับก๊าซไฮโดรเจน ทำให้เกิดไอน้ำเป็นผลพลอยได้ SOFC มีข้อได้เปรียบ เช่น การแปลงประสิทธิภาพสูง ความยืดหยุ่นของเชื้อเพลิง และอายุการใช้งานที่ยาวนาน ทำให้มักใช้ในชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและระบบโคเจนเนอเรชั่น
เซลล์เชื้อเพลิงหลอมละลายคาร์บอเนต (MCFC)
เซลล์เชื้อเพลิงหลอมคาร์บอเนต (MCFC) ยังเป็นเซลล์เชื้อเพลิงอุณหภูมิสูงที่ใช้คาร์บอเนตหลอมเหลวเป็นอิเล็กโทรไลต์ ใน MCFC ก๊าซเชื้อเพลิงมักประกอบด้วยส่วนผสมของไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซเหล่านี้จะถูกสลายตัวเป็นคาร์บอเนตไอออนและอิเล็กตรอนที่โซนปฏิกิริยาแอโนด ไอออนของคาร์บอเนตสามารถเคลื่อนที่ผ่านอิเล็กโทรไลต์คาร์บอเนตหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูง และที่โซนปฏิกิริยาแคโทด จะรวมกับออกซิเจนเพื่อสร้างน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนไหลผ่านวงจรภายนอกเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า อุณหภูมิในการทำงานของ MCFC โดยทั่วไปอยู่ในช่วง 600 ถึง 700 องศาเซลเซียส
