nF (4.33)
TrongăđóăWA là phơnătửăl ngă,ăI lƠădòngăđi năc aăpinănhiênăli u, F = 96,485
C/molălƠăhằngăs ăFaraday.ăH ăs ătỷăkh iăc aăkh iăl ngăch tăoxyăhóaăvƠănhiênăli uă tínhănh ăsauμ W W B B B A A m x m (4.34)
Đ iăvớiăpinănhiênăli uăhydrogen ậ oxygen:
7,937 016 , 2 32 . 5 , 0 . 5 , 0 H O stoi O H W W m m (4.35)
Tỷăl ăt ngăđ ngăc aăoxygenăvƠănhiênăli uăđ căđ nhănghĩaănh ălƠ tỷăs ăc aă tỷăl ăkh iăl ngăoxyăậnhiênăli uăthựcăt ăvớiăh ăs ătỷăl ngătheoăcôngăth c,ănh ăsauμ
BB A actualA stoi
m m
m m
Trongă đóă <1,ă ph nă ngă giƠuă nhiênă li u;ă =1,ă ph nă ngă đ́ngă theoă côngă th c;>1, ph nă ngănghèoănhiênăli u.ăTrongăthựcăt , pinănhiênăli uăluônăluônălƠmă vi căvớiă >1,ăcóănghĩaălƠăkhôngăkhíăđ căc pănhiềuăh nălýăthuy tănhằmăgi măđộăs tă ápăgơyăraăb iăn ngăđộ.ăĐ iăvớiăpinănhiênăli uăloạiăsửăd ngăoxygenălƠmăch tăoxyăhóaă thìăkhôngăkhíăth ngăđ căsửăd ngăh nălƠăoxygenănguyênăch t.ăTrongătr ngăh pă nƠy,ătỷăl ănhiênăli uăvƠăkhôngăkhíăănh ăsauμ
A a air W W x m m ( 0. 0)/0,232 (4.37)
Trongăđóăoxygenăchi mă23,2%ăkh iăl ngăkhôngăkhí.ăĐ iăvớiăpinănhiênăli uă
dùng hydrogen và khôngăkhíăthìăph ngătrìnhă4.37tr ăthƠnhμ
34,21 016 , 2 232 , 0 / ) 32 . 5 , 0 ( 232 , 0 / . 5 , 0 H O stoi H air W W m m (4.38)
4.5 S ătácăđ ngăc aăpinănhiênăli uăđ nămôiătrư ng
Nh ăđƣăđềăc pă ăcácăch ngătr ớc,ăsựătácăđộngăc aăpinănhiênăli uăđ nămôiă tr ngălƠăr tăth p.ăĐơyăđ căxemănh ămộtăcôngăngh ăđộtăpháătrongălĩnhăvựcănĕngă l ngămớiăđ că ngăd ngătrênăô tô.
Ph nă ngăhóaăhọcăx yăraătrongăpin, quáătrìnhăchuyểnăđ iăthƠnhădòngăđi n và
cácăchuyểnăđộngăc ătrênăôătôăpinănhiênăli uăth ngăphátăsinhăraăti ngă năr tăth p.ă Mặtăkhác,ăs năphẩmăc aăquáătrìnhăth iăhầuănh ăkhôngăphátăsinhăcácăkhíăth iăgơyăôă nhi mămôiătr ng.ăL ngăkhíăgây ra hi uă ngănhƠăkínhădoăpinănhiênăli uătạoăraăth pă h năr tănhiềuăvớiăcácăloạiăđộngăc ăđ tătrongăsửăd ngăcácănhiênăli uătruyềnăth ngăph ă bi năhi nănay.
Mộtăyêuăcầuăđặtăra,ăđểăđ măb oăkhíăth iătừăcácăph ngăti năgiaoăthôngăc ăgiớiă
ít ôănhi măvƠăthơnăthi năvớiămôiătr ng,ămộtămặtăcácăpinănhiênăli uăch ăđ căphépă th iăraăcácăkhíăgơyăraăhi uă ngănhƠăkínhăvƠăcácăch tăcóăhạiăkhácăcƠngăítăcƠng t t.ă Đ ngăth i,ăquáătrìnhăs năxu tănhiênăli uăsửăd ngăchoăpinăcǜngkhôngăđ căphépăth iă
ra các khí gơyăđộcăhại.
N uănhiênăli uăsửăd ngăchoăpinănhiênăli uălƠăhydroătinhăkhi tăvƠăoxy thìăs nă phẩmătạoăraăch ălƠăn ớcăvƠăthuăđ cănĕngăl ngănhi tăt a ra. Tuy nhiên, khí hydro
không có sẵn trongătựănhiênămƠăph iădùngănĕngăl ngăđểăs năsinhăraăch́ng.ăVi că táchăn ớcăquaăquáătrìnhăđi năphơnăvềănguyênăt călƠăphùăh păvớiămôiătr ngăsinhătháiă n uănh ănĕngăl ngăcầnădùngăcǜngăđ căs năxu tătừăcácăngu nănĕngăl ngătáiăsinh
nh ăn ớc,ămặtătr iăhoặcăgióăch ăkhôngăph iănĕngăl ngănƠyăđ căs năsinhăbằngăcácă ph ngăphápăs năxu tăđi năthôngăth ng.
Trongănhiềuăloạiăpinănhiênăli uăngƠyănay,ăkhôngănh tăthi tăch ăcóăhydroătinhă khi tăđ cădùngălƠmănhiênăli uămƠămộtăs ăloạiăch tăđ tăhóaăthạchănh ăkhíătựănhiên,ă xĕngăhayămethanolcǜngăcóăthểăchi tăxu tăraăhydro.ăCácăloạiăpinănhiênăli uănƠyăđ că sửăd ngăr tănhiều,ănh tălƠătrongăngƠnhăcôngăngh ăô tô đểătạoăđiềuăki năthu năl iăh nă choăvi căchuyểnăđ iătừăđộngăc ăthôngăth ngăsangăcácăloạiăđộngăc ăthayăth ăkhác. Theoămộtăk tăqu ănghiênăc uă ăĐ c,ăcácăô tô dùngăpinănhiênăli uătuyăcóăl ngăkhíă th iăgơyăôănhi mămôiătr ngăítăh năsoăvớiăcácăđộngăc ăthôngăd ngănh ngăvi căs nă xu tăraăhydroătừănhữngăngu nănĕngăl ngăhóaăthạchălạiătạoăraăcácăkhíăth iăđộcăhại.
Doăđó,ăn uăxétăvềăph ngădi năgơyăôănhi m môiătr ng,ăl ngăkhíăth iătừătạoăraătừă vi căchi tăxu tăhydroătừăngu nănĕngăl ngăhóaăthạchălạiăcaoăh năr tănhiều,ălƠmătĕngă kh ănĕngăgơyăhi uă ngănhƠăkính.ăTuyănhiên,ămộtăs ăkhíăth iăkhácăd ăgơyăcácăcĕn
b nhăungăth ăchoăconăng iănh ăh păch tăc aăl uăhuỳnhăvƠănit ăgi măđiăđángăkể.
Hình 4.6. Biểu đồ so sánh mức khí th i CO2của một số lo i ô tô
Thựcăv y,ăô tô pinănhiênăli uălƠămộtălựaăchọnălýăt ngăchoăt ngălaiănh ngăch ă khiăhydroăđ căs năxu tătáiăsinhă ăkh iăl ngălớn,ăđ ăkh ănĕngăcungă ngăvƠădựătrữ.ă Tuyănhiên,ătheoăquanăđiểmăc aămộtăs ăchuyênăgia,ăô tô sửăd ngăpinănhiênăli uăv nă
hƠnhăbằngăcácănhiênăli uăhóaăthạchăv năcóăýănghĩaăh n,ăb iăvìăconăng iăs ăt năd ngă đ căngu nănĕngăl ngătáiăsinh;ăđ ngăth iăvềălơuădƠiăs ăphátăminhăraăcácăxeăkhôngă phátăsinhăkhíăth i.
4.6 Chiăphíăch ăt ovƠăđ ăb nsửăd ngăc aăpinănhiênăli u
4.6.1ăChiăphíăch ăt oăpinănhiênăli u:
Chiăphíăđểăs năxu tămộtăt ăbƠoănhiênăli uălƠămộtătrongănhữngăv năđềăr tăquană trọngăcầnăđ căkh c ph căđểăđ aăô tô pinănhiênăli uătr ănênăth ngămạiăhóaătrênăth ă tr ng.ăTheoăk tăqu ănghiênăc uăc aăC ăquanăNĕngăl ngă(Mỹ),ăhọăđƣăthi tăl pămộtă loạtăcácăm cătiêuăyêuăcầu vềăkỹăthu tăvƠăchiăphíăs năxu t cácăt ăbƠoănhiênăli uăPEMă choăcácănĕmă2005,ă2010ăvƠ 2015 đểănơngăcaoătínhăth ngămạiăhóa. Côngăngh ăpină nhiênăli uăđƣăcóănhữngăchuyểnăbi nătíchăcựcăđểăđápă ngăcácăm cătiêuănƠy.ăTheoăđó,ă C ăquanăNĕngăl ngănƠyăđƣătínhătoánăchiăphíăchoăh ăth ngăt ăbƠoănhiênăli uălƠă135ă đôălaăchoă1ăkW,ăvƠătheoădựătínhăchiăphínƠyăcóăthểăs ăgi măxu ngă108ăđôălaăvớiăcùngă côngăngh ăvƠăkh iăl ngăs năxu tă(khôngăbaoăg măchiăphíăl uătrữăhydro).
Hình 4.7. Đồ thị thể hiện phần trăm chi phí chế t o pin nhiên liệu
Vớiă cácă dựă tínhă vềă chiă phíă ch ă tạoă h ă th ngă pină nhiênă li u,ă thìă cácă t mă pină nhiênăli uăchi mă63%ăt ngăchiăphí. Bênătrongăcácăt măpinănhiênăli u,ăcácăđi năcựcă chi măphầnălớnăvềăchiăphí,ăkho ngă77%ăt ngăchiăphíăchoămộtăt măpin.ăHầuăh tăchiă phíăc a ch tạoăcácăđi năcựcăc aăpinălƠădoăcácălớpăph ăđ călƠmăbạchăkimăđ căsửă
d ngănh ămộtăch tăx́cătácăchoăcácăph nă ngăc aăt ăbƠoănhiênăli u. Tómălại,ăy uăt ă nhăh ớngălớnănh tăđ năchiăphíăch ătạoăh ăth ngăpinănhiênăli uălƠăcácălớpăbạchăkimă b ătríătrênăcácăđi năcực,ăsửăd ngălƠmăch tăx́cătácăđểătạoăraădòngăđi n
Hình 4.8.Đồ thị thể hiện phần trăm chi phí điện cực bằng b ch kim
Nhữngănghiênăc uăquanătrọngăhi nănayăt pătrungăch ăy uăvƠoăvi căc tăgi mă l ngăbạchăkimă ăcácăđi năcựcăc aăpin vƠăth măchíălƠănghiênăc uăsựăphátătriểnăc aă cácăđi năcựcăc aăt ăbƠoănhiênăli uămƠăkhông cóăthƠnhăphầnăbạchăkim. Vi căgi mă thƠnhăphầnăbạchăkimăgơyă nhăh ngăđ năhi uăsu tăcǜngănh ăm tăđộănĕngăl ngăc aă pin,ădoăđóăcầnăcóăsựăcơnăbằngăvớiăm căđộ gi măquáănhiềuăc aăthƠnhăphầnăbạchăkim. Theoămộtănghiênăc utạiăb năđ ăm tăđộănĕngăl ngăvƠăchiăphíăv tăli u,ătạiămộtăgiáătr ă đi năápănh tăđ nh,ăvớiăl ngăbạchăkimănằmăgiữaă0,1ăậ 0,3 mg/cm2 s ătạoăraăm tăđộă nĕngăl ngăr tăcaoăvớiăchiăphíăt ngăđ iăth p.
Hình 4.9.Biểu đồ thể hiện chi phí vật liệu, giá thành chế
Trongănĕmă2007,ăgiáăbạchăkimătĕngăvọtălênă40ăđôăla/gramăsoăvớiăgiáătr ătrungă bìnhătr ớcăđơyălƠă12,5ăđôăla/gram. Do giá bạchăkimătĕngăcaoănênăvi căc tăgi măthƠnhă phầnăbạchăkimăhoặcăkhôngăsửăd ngăbạchăkimătạiăđi năcựcălƠăv năđềăr tăquanătrọng.ă Gi ăsửă0,2ămg/cm2 thƠnhăphầnăbạchăkimăs ăchoăraăđi năápă80ăkWăđ iăvớiămộtăpin
nhiênăli uă(sửăd ngătrênămộtăchi căxeăSedanăcỡăvừa).
Theoădựătínhătrongăt ngălai,ăhƠngăloạtăcácăchiăphíăs năxu tăt ăbƠoănhiênăli uătừă cácănghiênăđ căhiểnăth ătrênăhình 4.8.Nh ăđƣăđềăc p phầnătrên,ăvớiăsựăchuyểnăbi nă tíchăcựcăvƠă năđ nhătrongăvi căc tăgi măchiăphíăs ătạoăđiềuăki năchoăvi căthi tăk ăvƠă s năxu tăpinănhiênăli uăvớiăs ăl ngălớn. Tạiăm că100ăđôăla/kW,ăvớiăcôngăsu tăc aă h ăth ngăpinănhiênăli uăs ăchiăphíăm t 8.000ăđôăla;ăsoăvớiăđộngăc ăICăcóăcùngăcôngă su tăthìăchiăphíăchiăm tă2.800ăđôăla.ăDoăđó,ăchiăphíăchoămộtăt ăbƠoănhiênăli uălƠăr tă caoăvƠăcầnăph iăc tăgi m.
Mộtăph ngădi năkhác,ăn uănĕngăl ngăc aăt ăbƠoănhiênăli uăđ căk tăh păvớiă h ăth ngăl uătrữăđi năthìăcóăthểăs ăs năxu tăraăô tô pinănhiênăli uăvớiăchiăphíăth păvƠă cóănhiềuătínhănĕngăti năíchăvƠăhi uăsu tăcao. CácănhƠănghiênăc uăđƣăđ aăraădựăđoánă vềăchiăphíăđểăch ătạoămộtăt măpinănhiênăli uăsửăd ngătrênăô tô đ nănayă2012,ăđ că thểăhi năquaăhìnhă4.λ.
Hình 4.10.Dự đoán chi phí chế t o một pin nhiên liệu đến năm 2012
Tómălại,ăvi căch ătạoăpinănhiênăli uăđòiăh ichiăphíăcaoăvìămộtăs ăloạiăpinănhiênă li uănh ăPEMFC,ăAFC,… cầnăcó ch tăx́cătácăđi năcựcălƠăcácăkimăloạiăquýăhi m.ă Mặcăkhác,ăđơyălƠăcôngăngh ăr tămớiănênăch aăcóănhiềuădơyăchuyềnăđểăs năxu tăhƠngă
loạt.ăHi nănay,ăđaăs ăcácăpinănhiênăli uăch ăđ căs năxu tătheoăđ năđặtăhƠngăhoặcă s năxu tăđểăph căv nghiênăc u.
4.6.2ăĐ ăb năsửăd ngpinănhiênăli u
Chuăkỳătu iăthọăc aăt ăbƠoănhiênăli uălƠăhữuăhạn,ănóăcóăthểăsửăd ngătrênăxeă nh ngăth iăgianăsửăd ngăr tăng n.ăM cătiêuăđặtăraăchoătu iăthọăc aăpinănhiênăli uălƠă kéoădƠiăth iăl ngătừă5.000ăgi ăvƠăđạtăgiáătr ăx păx ă17.000ăgi ătínhătừăkhiăxe kh iă hƠnhăđ năkhiăk tăth́c. Tu iăthọăc aăpinănhiênăli u suy gi m doă nhăh ngăc a r tă nhiềuă y uăt ,ăbaoăg măsựăt năcôngăhóaăhọcăthôngăquaăquáătrìnhăôxyăhóaăcácăs nă phẩmătrungăgian,ăsựăthayăđ iănhi tăvƠăsựăgi măch cănĕngăc aăc uătŕcăđi năcực. Sựă gi mătínhănĕngăhoạtăđộngăc aăpinăcóăthểălƠănguyênănhơnăgơyăraătìnhătrạngăkhóăkiểmă soát,ălƠmăxu tăhi nănhiềuătạpăch t,ăch tăx́cătácăđộcăhại,ăđộăẩmăkhôngăđ ngănh t và
l uăl ngăhydroăquaăcácăt măphơnăph i.
Đ iăvớiăpinănhiênăli uăPEMFCăthìătu iăthọălƠăt ngăđ iăcaoăvƠăph ăthuộcăvƠoă điềuăki năhoạtăđộngăc aăpin.ăCácăđặcătínhăquanătrọngănh tăđ iăvớiăquáătrìnhăhoạtă độngăc aăpinănhiênăli uălƠăvi căkiểmăsoátăquáătrìnhăph nă ng tinhăkhi t,ăđộăẩmăvƠă nhi tăđộ.ăBaăđặcătínhătrênă nhăh ngăđángăkểăđ năsựăhoạtăđộngăc aăt măpin,ăhi uă su tăvƠăcu iăcùngălƠăđộăbềnăc aăt măpin.
Cácăt măpinănhiênăli uăcóătínhănĕngăđặcăbi tălƠăr tănhạyăc mătrongăquáătrìnhă kh iăđộngăvƠăt tămáy,ăchínhăv năđềănƠyăgípăcácăc măbi năđặtătrênăh ăth ngănh nă bi tăvƠăph năh iăvềăbộăph năkiểmăsoátăđểăđánhăgiáătìnhătrạngăc aăt ăbƠoănhiênăli u.
Sựăcơnăbằngăđ cătạoăraăgiữaăth iăgianăgiaătĕng,ăchiăphíăvƠăc iăthi nătu iăthọăcǜngă nh ăđộătinăc yăc aăpinănhiênăli u. Đểăphátătriểnăh ăth ngăph iăt pătrungăvƠoăvi că gi măchiăphíăc aăcácăbộăc măbi n,ăvƠăk tăh păcácăch cănĕngăc aăch́ngăđểăgi măs ă l ngăcácăthi tăb .
4.6.2.1ăS ătinhăkhi tc aăph nă ng:
Sựălinhăhoạtăc aăpinănhiênăli uăPEMFCătác d ng lƠmăcácătạpăch tăgi măđ nă m căđộăth pănh t,ăvƠăđơyăđ căxemălƠămộtă uăđiểmăn iăb t.Vi căcungăc păhydroăvƠă oxyăđ nămƠngăđi năphơnăc aăt ăbƠoănhiênăli uăvềăc ăb năgípăchoăhoạtăđộngăc aăt ă
Nhìnăchung,ăcácătạpăch tăgơyăôănhi mă ăphíaăb năcựcăd ng nh CO và các h p ch t c a l u huỳnh đ căphát hi n thông qua quá trình sửa chữa. N ng độ CO
đạt giá tr 100 ppm s làm gi m đáng kể hi u su t c a pin nhiên li u PEMFC, n u
n ngđộ CO nh h n 100 ppm thì pin có kh nĕng ph c h i. Mặt khác, n u ô nhi m
do các tạp ch t c a l u huỳnh, dù n ngđộ nh h n 1 ppm v n gây ra thi thại không thể ph c h i pin nhiên li u PEMFC.
Đểăđạt đ c m c độ th p về n ng độ các tạp ch t trong h th ng c a ô tô pin nhiên li u cần ph i tinh gi nđi các h th ng ph c tạp khác. Đa s các ô tô pin nhiên li u hi n nay, vi c l u trữ hydro có độ tinh khi t cao đ c thực hi n b i h th ng
h p th , tinh lọc áp su t cao (PSA), điều này đƣ làm gi m các tạp ch t đ n m c độ
th p nh t và kéo dài th i gian sử d ng pin.
Tuy nhiên, n u nh n ng độ tinh khi t lớn h n 99,99% s làm gia tĕng chi phí s n xu t hydro và giao hàng.Trên b n cực âm c a pin nhiên li u, bộ lọc không khí
đ c sử d ngđể nâng cao độ bền c a pin.
Đ i với môi tr ng không khí xung quanh, đặc bi t đ i với những vùng, khu vực có ch t l ng không khí kém, có thể gây t n hại đ n t bào nhiên li u. Ô tô pin nhiên li u s mạnh m h n và có kh nĕng hoạtđộng t t n ng độ tạp ch t cao h n là một b ớc quan trọng để tĕngđộ bền, tính th ng mại và gi m chi phí ch tạo ô tô pin nhiên li u cǜng nh nhiên li u hydro.
4.6.2.2 Ki m soát đ ẩm:
Qu n lý n ớc đ c xem là một khâu quan trọng đ i với hoạt động t i u c a
pin nhiên li u PEMFC, vì nó là điều ki n cần thi t cho h th ng nh ng n u l ng n ớc quá nhiều s làm gi m hi u su t. Màng đi n phân cần ph i bão hòa với n ớc để tĕng kh nĕng di chuyển ion H+. N u có các phần khô xu t hi n trong màng đi n
phân, điều này không ch làm gi m kh nĕng di chuyển ion H+ mà còn làm gi m đáng kể hi u su t c a t bào nhiên li u, nh ng điều quan trọng là nó gây ra h h ng đ i với màng đi n phân. Ph n ng c a các ch t khí đ c làm ẩmđể duy trì nội nĕng
Mặt khác,ătr ng h p bão hòa đặc bi t c a màng nhiên li u với r t nhiều n ớc
các lớp ch t xúc tác (bề mặt c a t bào nhiên li u) có thể chặn các dòng khí đ n đi n cực cǜng nh ngĕn không cho các ph n ng hóa học x y ra. Để gi i quy t khía cạnh về cân bằng, cần đ m b o l uăl ng dòng ch y đ mạnh c a ph n ng khí để đẩy n ớc thừa ra kh i đ ng th i c a t m pin nhiên li u. Đơy là một ph ng pháp xử lý n ớc thừa tại cực d ng c a pin, nh ng v nđề đặt ra là vi c phân ph i n ớc
trong các lớp khu ch tán là vô cùng khó khĕn; điều này một phần là do sự thay đ i th ng xuyên quá trình t ng tác tại 3 giai đoạn c a t bào nhiên li u.
Hình 4.11.Mô hình tương tác 3 giai đo n ở lớp xúc tác
Hi n nay, vi c phát minh ra pin nhiên li u UTC với thi t k t bào nhiên li u
tạo điều ki n thu n để n ớc có thể di chuyển trực ti p từ các thi t b làm lạnh đ n
cực âm và d ng c a pin, loại b thi t b tạo độ ẩm bên ngoài. H th ng này hoạt động s tạođộ ẩm t t nh t, và n ớc thừa s th i ra bên ngoài. Nh cđiểm c a thi t
k này là l ngn ớc quá nhiều trong h th ng có thể s đóng bĕng trong h th ng, gây nhh ngđ n tu i thọ c a t bào nhiên li u và màng đi n phân.
Một cách khác để kiểm soát độ ẩm là dựa vào các tính nĕng c a các c m bi n
và các thi t b phân tích để tính toán giá tr các thành phần trong t bào nhiên li u. Chính điều này đặt ra yêu cầu về th i gian và t cđộ xử lý s li u c a các phần mềm để kiểm soát độ ẩm trong t m pin nhiên li u.
4.6.2.3 Ki m soát nhi t đ :
Bênăcạnhăcácăyêu cầuđặt ra đ i với độẩm c a t bào nhiên li u, dung dch làm mát b trí trong h th ng giúp ch ng hi nt ng đóng bĕng, gi i pháp này t ng tự
nh các xe hi n nay. L uăl ng, áp su t n ớc làm mát ph thuộc vào b m và các van; các thi t b này đ c g n trực ti p với bộ t n nhi t.
Thách th c lớn đơy, n u nhi t độ hoạt động c a t bào nhiên li u th p s tạo
ra sự khác bi t nh về nhi t độ giữa dung d ch làm mát và môi tr ng xung quanh. Thi t k hi n tại yêu cầu bộ t n nhi t lớn h n r t nhiều so với các xe thông th ng. Vì v y, quá trình phát triển t p trung vào sự phát sinh nhi t và tĕng nhi t độ làm vi c c a t bào nhiên li u.
Một nhân t quan trọng khác đểđiểu ch nh nhi tđộ làm vi c c a pin nhiênăli uă
là dựa vào nĕngl ng nhi t v n có và đ c làm mát doăn ớc và khí v n chuyểnđ n từ màng đi n phân. Khi nhu cầu về công su t tĕng, hi u su t gi m xu ng và gia tĕng l ng nhi t tiêu hao, đ ng th i nó cǜng làm gia tĕng l ng khí cho ph n ng. Sự gia tĕng t c độ ph n ng ph i t ng thích với độ ẩm, n u không ph i b trí thêm một
màng đi n phân khô và nhi t cao h n. Sự cân bằng giữa các thông s c a t m pin nhiên li u là r t quan trọng để duy trì hoạt động và tu i thọ c a h ăth ngăpinănhiênă li u.
4.7 Đánh giá chu kỳ tu i th c a pin nhiên li u:
Nh đƣ đề c p, nhiên li u sử d ng cho pin nhiên li uđòi h i ph i sạch, không tạo ra cacbon và gây ô nhi m môi tr ng. Hi n tại và trong t ng lai ng n, vi c s n
xu t hydro từ các khí thiên nhiên s đ c áp d ng, vi c này giúp phần tĕng chu kỳ
tu i thọ pin và gi mđáng kể hàm l ng cacbon trong khí th i. Đặc tính quan trọng
nh t c a một ô tô pin nhiên li u là nó không phát sinh ra b t c th gì trong su t quá trình di chuyển c a xe, đó là lý do tại sao nó đ c gọi là một chi c xe không có khí th i. Trong chu kỳ tu i thọ c a xe, th i gian hoạt động c a xe cǜng gi ng nh th i
gian hoạt động c a các bánh xe và nĕng l ng tiêu th ,ăl ng khí th i đ c tính toán trong su t quá trình lái xe.
Đ iăvới một ô tô pin nhiên li u, nĕngl ng từ t m pin chuyểnđ n các bánh xe là t ng đ i th p.ăDoăđó để có thể đánh giá chu kỳ tu i thọ ph i dựa vào sự cân bằng tạo ra giữa nĕng l ng sử d ng là l ng khí th i ra. Đểđánh giá t ng thể chu kỳ tu i thọ c a pin nhiên li u cần ph i xem xét các y u khác nh vi c ch tạo, b o
trì, sửa chữa,…
Về c b n, ô tô pin nhiên li u hoạt động t ng tự nh một xe máy đi n, vi c
loại b ng th i nh động c đ t trong s làm gi m tác động x uđ n s c kh e con
ng i do các ch t gây ô nhi m không khí tạo ra. Tuy nhiên, trên thực t v n còn t n
tại nhiều tác động x u đ n môi tr ng từ vi c sử d ng tài nguyên, v t li u ch tạo
cǜng nh cách th c s n xu t ra khí hydro.
Ba trong s các ch tiêu quan trọng để đánh giá chu kỳ hoạt động c a xe, g m
v n đề sử d ng nĕng l ng, khí th i gây hi u ng nhà kính và toàn bộl ng nhiên li u dầu m đ c dùng. Kể từ khi ô tô pin nhiên li u đ c s n xu t và đ a vào sử
d ng thì ch a có k t qu ph n ánh chính xác về chu kỳ t ng thể c a một xe pin nhiên li uđể tính toán cho vi c s n xu t hàng loạt.
Conăng i mong mu n rằng, t ng nĕng l ngđ c sử d ng trên những xe pin nhiên li u và các tác động có liên quan ph i ph thuộc nhiều vào quá trình s n xu t
và l u trữ nhiên li u. Ví d , h i metan có thể thu từ quá trình công nghi p và ít t n
kém về chi phí, đ ng th i thu đ c hi u su t nĕng l ng t ng đ i và loại trừ một
phần CO2 ra ngoài không khí. Hi n nay, có r t nhiều nhà nghiên c u coi đơy là ph ng pháp có tính kh thi nh t để s n xu t hydro trên di n rộng. Tuy nhiên, chi phí và hi u su t ph thuộc vào giá c và nguyên v t li u sẵn có, n u gi m đ c chi phí này thì s tạo ra triển vọng s n xu t hydro thông qua ph ng pháp này. N u nh