Bước đột phá mới của Pin nhiên liệu Xanh pot

Bước đột phá mới của Pin nhiên liệu Xanh và sạch là tiêu điểm tại triển lãm quốc tế Geneva 2008, trong khi phần lớn các nhà sản xuất danh tiếng đều trình làng các phiên bản hybrid thì hãng Pininfarina đã cho ra mắt mẫu xe Sintesi Concept chạy bằng pin nhiên liệu (fuel-cell), đây được coi là một bước đột phá của công nghệ fuel-cell. Không giống những chiếc xe fuel-cell thông thường chỉ sử dụng mô-tơ dẫn động tại các bánh xe, trên mẫu xe Sintesi Concept tại mỗi bánh xe sẽ bố trí (Hình 1) gồm: một cặp pin nhiên liệu sử dụng công nghệ PEM (Polymer Electrolyte Membrane) có công suất 20Kw, một ắc-quy Lithium-ion có công suất 100kw và một module điều khiển điện tử đóng vai trò điều tiết dòng điện cung cấp tớI các mô-tơ đặt tại bánh xe. Bộ ắc-quy Lithium-ion ở đây chỉ sử dụng để cung cấp năng lượng cho mô-tơ khi xe thực hiện tăng tốc đồng thời sẽ nạp thêm điện khi xe thực hiện giảm tốc hoặc phanh, trong các điều kiện làm việc bình thường năng lượng cung cấp cho motơ điện được lấy từ nguồn pin nhiên liệu. Chính nhờ sự kết hợp của pin nhiên liệu và ắc-quy nên trong những trường hợp cần tăng tốc nhanh hệ thống có thể cung cấp công suất cực đại lên tới 180kw, tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là làm việc không liên tục mà bị ngắt quãng khi hoạt động với công suất trên 110kw. Hình 1 Để cung cấp lực kéo cho các bánh xe, tại các bánh xe sử dụng một mô-tơ điện một chiều dùng nam châm vĩnh cửu và kết hợp với bộ truyền động bánh răng có tỷ số truyền động 2,8:1. Mô-tơ có công suất cực đại 68kw và mô-men xoắn lớn nhất đạt 910Nm, ngoài ra mô-tơ sẽ được kết nối trực tiếp với ắc-quy và có thể đóng vai trò như máy phát để thực hiện nạp điện cho ắc-quy khi xe thực hiện giảm tốc hoặc dừng lại. (hình 2) Bước đột phá lớn nhất trên Sintesi Concept chính là việc lắp đặt hệ thống xử lý nhiên liệu để cung cấp trực tiếp khí hydro cho hệ thống pin nhiên liệu chứ không sử dụng khí Hydro có sẵn trong bình chứa như những chiếc xe Fuel-cell trước. Hình 2 Quá trình xử lý nhiên liệu để tạo ra Hydro nhiên liệu trải qua các giai đoạn như sau: Buồng 1: Không khí, nhiên liệu và nước được đưa vào buồng đốt 1 trước để làm nóng. Buồng 2: Sau khi làm nóng ở buồng 1 thì hỗn hợp được hòa trộn và đưa vào buồng đốt 2, tại đây sẽ xảy các phản ứng hóa học để tạo ra hydro nhiên liệu và CO. Buồng 3: Khí CO đi vào từ buồng 2 sẽ được đưa vào buồng 3 và xảy ra phản ứng với hơi nước để tạo ra thêm Hydro nhiên liệu đồng thờI thải ra khí CO2 không độc. Buồng 4: Thực hiện loại bỏ hợp chất của lưu huỳnh ra khỏi nhiên liệu để tránh gây ô nhiễm môi trường. Buồng 5: Thực hiện quá trình oxi hóa khí CO độc hại còn lại sau các quá trình trên để tạo thành khí CO2 và thải ra môi trường. Đường 6: Khí Hydro sau khi đi ra từ hệ thống pin nhiên liệu sẽ quay trở lạI hệ thống xử lý nhiên liệu để nâng cao hiệu suất làm việc của hệ thống. Hình 3 Quá trình tạo ra dòng điện của Pin nhiên liệu: Khí Hydro nhiên liệu này sẽ được cấp vào cực anot của pin nhiên liệu, tại đây nhờ bộ lọc nên các nguyên tử hydro sẽ được phân chia thành electron và proton. Các electron này sẽ di chuyển thành dòng về catot để tạo ra dòng điện còn proton sẽ vượt qua màng điện cực PEM về catot. Tại catot các proton và electron sẽ kết hợp cùng với oxi lấy từ không khí để tạo ra nước và sinh ra nhiệt, chính vì vậy mà những chiếc xe fuel-cell không sinh ra khí thải. (hình 3) Trên mẫu Sintesi Concept hệ thống xử lý nhiên liệu có thể áp dụng cho các loại nhiên liệu lỏng như: xăng, ethanol, diesel, hoặc biodiesel. Với những ưu điểm nổi bật của mình thì cùng với công nghệ hybrid và xe điện thì công nghệ pin nhiên liệu (fuel-cell) cũng là một giải pháp giúp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Với việc kết hợp cả pin nhiên liệu và acquy để cung cấp năng lượng cho motơ dẫn động bánh xe, đồng thời hệ thống xử lý nhiên liệu để tạo ra hydro cung cấp cho fuel-cell được gắn ngay trên xe, nhờ vậy xe có thể tăng được 40% hiệu quả sử dụng nhiên liệu và đạt mức tiêu thụ nhiên liệu 5L/100km và có thể chạy được quãng đường lên tới 800 km cho một lần nạp nhiên liệu mà chỉ thải ra 78 g/km khí CO2. . thống pin nhiên liệu sẽ quay trở lạI hệ thống xử lý nhiên liệu để nâng cao hiệu suất làm việc của hệ thống. Hình 3 Quá trình tạo ra dòng điện của Pin nhiên liệu: Khí Hydro nhiên liệu này. Bước đột phá mới của Pin nhiên liệu Xanh và sạch là tiêu điểm tại triển lãm quốc tế Geneva 2008, trong khi phần. nguồn pin nhiên liệu. Chính nhờ sự kết hợp của pin nhiên liệu và ắc-quy nên trong những trường hợp cần tăng tốc nhanh hệ thống có thể cung cấp công suất cực đại lên tới 180kw, tuy nhiên nó