Fuel Cell Technology
Download
Report
Transcript Fuel Cell Technology
เซลล์เชื้อเพลิง
FUEL CELL คืออะไร...
เครื่องมือหรืออุปกรณ์ท่ใี ช้ ผลิตกระแสไฟฟ้ าโดย
อาศัยปฏิกริ ิยาไฟฟ้ าเคมี ซึ่งลักษณะการทางาน
คล้ ายกับแบตเตอรี่ แต่มีข้อดีกว่าแบตเตอรี่ตรงที่
สามารถผลิตกระแสไฟฟ้ าได้ อย่างต่อเนื่องตราบ
เท่าที่มีการป้ อนเชื้อเพลิงในรูปของก๊าซเข้ าไปใน
เซลล์เชื้อเพลิงอย่างสม่าเสมอ
ชนิดของ FUEL CELL
Fuel Cell มีอยู่ด้วยกัน 5
ชนิด แยกตามประเภทของตัวนา
ไฟฟ้ า ประกอบด้ วย
Polymer Electrolyte (PEFC) ซึ่งเหมาะกับการใช้ ในรถยนต์
สถานที่ท่ไี ม่ต้องการปริมาณไฟฟ้ าสูงมาก
Alcaline (AFC) ซึ่งถูกนาไปใช้ กบ
ั การทดลองทางวิทยาศาสตร์ของ
และ
NASA
Phosphoric Acid (PAFC) ซึ่งกาลังใช้ อยู่ในกระทรวงกลาโหม
สหรัฐ
Molten Carbonate (MCFC)
Solid Oxide (SOFC, Ceramics) เหมาะกับการผลิตไฟฟ้ าปริมาณ
มาก
การทางานของ FUEL CELL
ประเภทที่มีการใช้ งานอย่างแพร่ หลาย และมีความนิยมมากที่สด
ุ
คือ ประเภท Proton exchange membrane เซลล์
เชื้อเพลิงจะแบ่งโครงสร้ างออกเป็ น 4 ส่วนใหญ่ๆ
หลักการทางานของ Fuel Cell ชนิด PEMFC
FUEL CELL กับการอนุ รกั ษ์พลังงาน และ สิง่ แวดล้อม
(แสดงในรูปของคาร์บอน) จาก
ยานพาหนะที่ใช้ การสันดาปภายในด้ วยนา้ มันเบนซินเปรียบเทียบ
กับยานพาหนะที่ใช้ เซลล์เชื้อเพลิงเป็ นแหล่งของพลังงาน
การปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก
FUEL CELL กับการอนุ รกั ษ์พลังงาน และ สิง่ แวดล้อม
ยานยนต์ Fuel Cells จะช่วยลดไอเสียอันตรายและการใช้
พลังงานที่ส้ นิ เปลืองลงได้ Fuel Cells เป็ นตัวให้ พลังงานแก่
รถยนต์ทาให้ ไอเสียที่ปล่อยออกมามีเพียงเล็กน้ อยหรือแทบไม่มี
เลย นอกจากนี้ Fuel Cells ยังใช้ เป็ นเครื่องผลิตพลังงานให้ กบั
บ้ านเรือนและโรงงาน อุตสาหกรรมได้ โดยที่ไม่มีควันปล่อย
ออกมา
ลดปริมาณไอเสียที่ปล่อย สู่อากาศ ซึ่งสารที่เป็ นมลพิษที่ปล่อย
ออกมาจากเครื่องยนต์
ประโยชน์ของรถยนต์เซลล์เชื้ อเพลิงไฮโดรเจน
ไม่มีการปล่อยสารพิษ
ไฮโดรเจนมีอยู่ท่วั ไปจึงเป็ นแหล่งพลังงานได้ อย่างดี
เชลล์เชื้อเพลิงมีขนาดเล็กและนา้ หนักเบา
3 เท่า
สามารถใช้ เดินทางในระยะไกลโดยไม่ต้องแวะเติม
เชื้อเพลิง
การเติมไฮโดรเจนใช้ เวลาน้ อยกว่าการชาร์จแบตเตอรี่มาก
เชลล์เชื้อเพลิงมีประสิทธิภาพดีกว่ารถปกติถึง
ประโยชน์ดา้ น พลังงาน สิง่ แวดล้อม และเศรษฐกิจระดับชาติ
ลดการนาเข้ านา้ มัน
ช่วยลดการขาดดุลการค้ า ทาให้
เศรษฐกิจ การเมืองและการทหารดีข้ นึ
ช่วยยกระดับการขนส่งและมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้ อม
น้ อย
ช่วยสร้ างงานในอุตสาหกรรมยานยนต์และเพิ่มการแข่งขัน
ในอุตสาหกรรม
ข้อเสีย
1. เซลล์เชื้อเพลิงไม่สามารถเก็บพลังงานได้ เหมือนกับแบตเตอรี่
2. ในปัจจุบันเซลล์เชื้อเพลิงยังมีราคาสูงมากเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์
เผาไหม้ ภายใน
3. จากหลักการอนุรักษ์พลังงานทาให้ ประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงอาจถูก
จากัดโดยการผลิตพลังงานในขั้นแรก
4. fuel cell ไม่ใช่แหล่งกาเนิดพลังงานแต่เป็ นวิธก
ี ารบรรจุพลังงาน
รูปแบบหนึ่งเท่านั้น (เช่นเดียวกับ battery)ถึงเราจะใช้ fuel
cell เราคงยังต้ องหาพลังงานมาป้ อนที่โรงงานอยู่ดี ดังนั้น fuel
cell ไม่อยู่ในฐานะ "พลังงานทางเลือก“
5. เซลล์เชื้อเพลิงยังไม่เป็ นที่นิยมใช้ ท่วั ไปอย่างแบตเตอรี่เพราะต้ นทุนการ
ผลิตอุปกรณ์ในครั้งแรกสูง
ปั ญหาอุปสรรค/แนวทางการแก้ไข
ขั้นตอนการผลิตก๊าซไฮโดรเจนซึ่งใช้ พลังงานมาก
การ
ผลิตไฮโดรเจนจาเป็ นต้ องใช้ วัตถุดิบที่มีไฮโดรเจน เช่น
นา้ หรือ เชื้อเพลิงอื่นๆ
ไฮโดรเจนเป็ นก๊าซที่มีนา้ หนักเบา การบรรจุไฮโดรเจน
ควรบรรจุให้ พอเพียงกับการใช้ งาน
การเตรียมการหากจะนา FUEL CELL มาใช้ประโยชน์
การผลิตไฮโดรเจน
โดยนาก๊าซที่มีปริมาณ ไฮโดรเจน
(H2) สูง จะต้ องใช้ พลังงานสูง มลภาวะที่ปล่อยออกไปก็
คือโรงไฟฟ้ าแทน จะต้ องมีการจัดการเกี่ยวกับมลภาวะที่
จะเกิดจากโรงไฟฟ้ า
การจัดเก็บไฮโดรเจนเพื่อป้ องกันอันตรายจากการรั่วไหล
ของไฮโดรเจน ทั้งที่สถานีจ่ายไฮโดรเจนจะต้ องเปิ ด
หลังคาโล่งเพื่อให้ ไฮโดรเจนลอยขึ้นสู่อากาศได้ รวดเร็ว
เมื่อมีการรั่วไหล และถังเก็บในอุปกรณ์ท่ใี ช้ ไฮโดรเจนกับ
เซลล์เชื้อเพลิงให้ มีความปลอดภัยมากที่สดุ
การนา FUEL CELL ไปใช้ประโยชน์
รถยนต์พลังงานเซลล์เชื้อเพลิง
แหล่งพลังงานพกพา (Portable Power)
เครื่องผลิตไฟฟ้ าภายในบ้ าน (Home Power Generation)
เครื่องผลิตไฟฟ้ าขนาดใหญ่ (Large Power Generation)
ตัวอย่างทีใ่ ช้ FUEL CELL
รถโดยสาร Fuel cell
ฮอนด้ า FCX
โตโยต้ า FCHv
เครือ
่ งบินพลังไฮโดรเจน....
แท่นชาร์ตโทรศัพท์มือถือ
Fuel cell Bike “Hydrocycle”