FCHV Yakıt Hücreli Hibrid Araçlar

İçten yanmalı benzinli motor yerine yakıt hücresi kullanan Yakıt Hücreli Hibrid Araç (FCHV), Toyota'nın kusursuz eko-otomobil üretme çabasında Prius'tan sonraki adımı.

Yakıt Hücresi nedir?

Yakıt hücresi hidrojen ve oksijenin kimyasal reaksiyonuyla elektrik üretir. Bir bakıma minyatür bir enerji santralidir. Yakıt hücresi hidrojen yakmadan doğrudan elektrik ürettiğinden hem temiz, hem de son derece verimlidir. Teorik olarak bir yakıt hücresinin hidrojende bulunan enerjinin %83'ünü elektrik enerjisine dönüştürebildiğini hesaba katarsak, benzinli motorlardaki maksimum %30-%40 enerji dönüşüm oranına göre verimi çok daha yüksek bir enerji üretim yöntemidir. Bunun da ötesinde, yakıt hücresi hiç CO2 veya zararlı emisyon üretmez; ortaya çıkan tek atık sudur.

Hidrojenden nasıl elektrik elde edilir?

Yakıt hücreleri, hidrojenle oksijenin (havadan) kimyasal reaksiyonuyla elektrik üretir. Hidrojen yakıt hücresinin negatif elektroduna gönderilir ve burada hidrojen atomunun elektronları katalizör yardımıyla atomdan ayrılır. Elektronlar yakıt hücresinin negatif elektrodundan pozitif elektroduna akarak elektrik üretir. Bu sırada, atomlarını atan hidrojen atomları hidrojen iyonları haline gelerek polimer elektrolit ince zar tabakasından geçer ve pozitif elektroda ulaşır. Pozitif elektroddaki hidrojen iyonları ve elektronları katalizör yardımıyla oksijenle birleşerek su haline gelir.

Yakıt hücresi tasarımı

Bir kaç farklı yakıt hücresi türü bulunmasına karşın otomotiv araştırmaları polimer elektrolitli yakıt hücresi üzerine odaklanmıştır. Bu yakıt hücresinde her iki tarafına bağlı elektronlar olan polimer elektrolit ince bir zar tabakası bulunmaktadır. Bu ince zar tabakası-elektrod düzeneği hidrojen ve oksijen için geçitler oluşturan seperatörler arasında sıkıştırılır. Bunun gibi tek bir hücrenin üretimi bir voltu geçmediğinden voltajın yükseltilmesi için yüzlerce hücre birbirine seri olarak bağlanır. Yakıt hücresi terimiyle kastedilen aslında bu yakıt hücresi kümesidir. Daha fazlası için...