250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 87)

Pin Nhiên liệu

1839

William Robert Grove (1811-1896)


 

Có lẽ một số bạn còn nhớ việc điện phân nước đã làm trong lớp học hóa thời trung học. Một dòng điện được thiết lập giữa một cặp điện cực kim loại dìm trong chất lỏng, và hydrogen và oxygen được sản sinh ra theo phương trình hóa học: dòng điện + 2H2O (lỏng) → 2H2 (khí) + O2 (khí). (Trên thực tế, nước tinh khiết là một chất dẫn điện không tốt, và người ta có thể pha thêm acid sulfuric loãng để có một dòng điện đủ lớn.) Năng lượng cần thiết để chia tách các ion được cung cấp bởi một nguồn điện.

Vào năm 1839, luật sư và nhà khoa học William Grove đã chế tạo ra pin nhiên liệu bằng cách sử dụng một quá trình ngược lại để tạo ra dòng điện từ hydrogen và oxygen trong bể nhiên liệu. Có thể dùng nhiều kết hợp nhiên liệu khác nhau. Ở pin nhiên liệu hydrogen, phản ứng hóa học loại electron ra khỏi các nguyên tử hydrogen, tạo ra proton hydrogen. Các electron đó di chuyển trong dây dẫn tạo ra một dòng điện có ích. Sau đó oxygen kết hợp với electron (luân hồi từ mạch điện) và các ion hydrogen trong pin nhiên liệu để tạo ra nước dưới dạng “sản phẩm thải”. Pin nhiên liệu hydrogen na ná như acquy, nhưng không giống acquy – acquy cuối cùng sẽ cạn kiệt và phải sạc – pin nhiên liệu có thể hoạt động vô hạn định, miễn là nó có nguồn cung nhiên liệu ở dạng oxygen từ không khí và hydrogen. Người ta thường dùng một chất xúc tác như platinum để tạo thuận lợi cho các phản ứng.

Một số người hi vọng rằng một ngày nào đó pin nhiên liệu sẽ được sử dụng phổ biến hơn ở xe cộ, thay thế cho động cơ đốt trong truyền thống. Tuy nhiên, việc triển khai rộng rãi pin nhiên liệu vướng phải nhiều trở ngại, bao gồm chi phí, độ bền, kiểm soát nhiệt độ, việc sản xuất và phân phối hydrogen. Tuy nhiên, pin nhiên liệu rất hữu ích trong các hệ thống dự phòng và phi thuyền vũ trụ; chúng đặc biệt quan trọng trong việc hỗ trợ người Mĩ đi lên Mặt Trăng. Lợi ích của pin nhiên liệu là không phát thải carbon và giảm sự lệ thuộc vào xăng dầu.

Lưu ý rằng hydrogen cung cấp cho pin nhiên liệu thỉnh thoảng được sản xuất bằng cách phá vỡ các nhiên liệu gốc hydrocarbon, điều này đi ngược lại với mục tiêu như mong muốn của pin nhiên liệu: giảm khí thải nhà kính.

XEM THÊM. Pin (1800), Hiệu ứng Nhà kính (1824), Pin Mặt Trời (1954).

Pin nhiên liệu

Ảnh chụp Pin nhiên liệu một chiều methanol (DMFC), một dụng cụ điện hóa tạo ra dòng điện dùng dung dịch nước-methanol làm nhiên liệu. Pin nhiên liệu thật sự là khối hình lập phương chia lớp ở giữa ảnh.

250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí
Clifford A. Pickover
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Hiệu ứng Hall tiếp tục hé lộ những bí mật của nó trước các nhà toán học và nhà vật lí
11/08/2020
Một thí nghiệm đang mang lại những nhận thức tươi mới sau 40 năm khám phá hiệu ứng – và làm sôi động những hợp tác liên
Giải chi tiết mã đề 206 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020
10/08/2020
Cuộc chiến chống phe Trái đất phẳng
31/07/2020
Các nhà vật lí sẽ cảm thấy sốc, nhưng có rất nhiều người trên khắp thế giới vẫn đinh ninh rằng Trái đất là phẳng. Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 94)
29/07/2020
Rầm chữ I 1844 Richard Turner (khoảng 1798–1881), Decimus Burton (1800–1881) Có bao giờ bạn tự hỏi vì sao trong xây dựng người ta
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 93)
29/07/2020
Bảo toàn năng lượng 1843 James Prescott Joule (1818-1889)   “Định luật bảo toàn năng lượng đem lại… thứ gì đó để
Hàng trăm hadron
28/07/2020
Hadron bao gồm proton và neutron quen thuộc cấu tạo nên các nguyên tử của chúng ta, nhưng số lượng chúng còn đông hơn thế
Thí nghiệm LHCb tìm thấy một loại tetraquark mới
24/07/2020
Lần đầu tiên, nhóm hợp tác LHCb tại CERN quan sát thấy một hạt mới lạ được cấu tạo bởi bốn quark duyên (charm
Tìm kiếm một hằng số thích hợp
23/07/2020
Bằng cách đo phông nền vi sóng vũ trụ, sứ mệnh Planck đem lại cho chúng ta giá trị chính xác nhất từ trước đến nay của

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com