In producerea energiei electrice, pilele de combustie prezinta avantaje importante, ce le-au adus in prim planul tehnologiilor energetice si care ii fac pe unii specialisti sa le considere ca una dintre cele mai importante surse de energie ale viitorului. Eficienta electrica marita (peste 40%), poluarea aproape nula si functionarea silentioasa sunt doar cateva dintre avantajele lor.

In ciuda acestor avantaje incontestabile, ele nu au intrat inca pe deplin in viata fiecaruia dintre noi, datorita pretului ridicat si a unor probleme legate de exploatare,  Treptat insa, pretul de cost scade si apar noi solutii tehnologice menite sa le introduca in masinile si aparatele noastre de zi cu zi.

Acesta este si cazul solutiei oferite de Jay Benziger, profesor la Universitatea Princeton, si a studentai sale Claire Woo, care au reusit sa simplifice procesele secundare necesare cresterii randamentului in cazul unei pile de combustie cu schimb de protoni (membrana de polimer) . In aceasta noua celula, alimentarea cu hidrogen cotroleaza direct energia produsa, similar cu modul in care cantitatea de combustibil controleaza puterea in motoarele cu combustie interna.

Pilele de combustie clasice transforma hidrogenul si oxigenul in apa, cu eliberare de electricitate. Sunt nepoluante, dar datorita pretului inca ridicat si a eficientei adesea reduse, ele nu au trecut pe deplin de la experiment la realitatea masinilor si aparatelor noastre de zi cu zi.

Multe dintre aceste celule folosesc sisteme electronice pentru reglarea energiei generate, precum si o serie de alte sisteme complexe care se ocupa de umiditate si recuperarea combustibilului nereactionat, totul pentru a mari eficienta.

In sistemul lui Benziger, o parte din apa rezultata se aduna pe fundul camerei de reactie, in timp ce restul se scurge intr-un container exterior. Astfel, intr-o prima instanta, se rezolva problema umiditatii necesare in celula. Pe de alta parte, presiunea gazelor introduse modifica nivelul apei si influenteaza direct cantitatea de electricitate produsa printr-un mecanism simplu, "folosind un sistem similar cu cel al pedalei de acceleratie de la automobile prin apasarea careia se mareste debitul de carburant si deci puterea generata". Daca se introduce mai mult hidrogen, nivelul apei scade si creste spatiul disponibil reactiilor. Daca fluxul de hidrogen este mai mic, presiunea se micsoreaza, iar spatiul de reactie scade si el datorita apei care se intoarce din container.

Celulele traditionale folosesc si sisteme costisitoare de reciclare a combustibilului, deoarece la fiecare deplasare a acestuia prin camera de reactie se consuma doar 30 pana la 40 la suta. In procesul conceput de Benzinger, nu mai este nevoie de reciclare, deoarece apa inchide sistemul de reactie, iar combustibilul ramane aici pana la consumarea completa.

“E chiar mai simpla decat majoritatea celulelor de combustibil”, a declarat Benziger, care le considera perfecte pentru aplicatii mici, precum masinile de tuns iarba. “Sistemul este ideal pentru a inlocui motoarele mici cu combustie interna, care nu sunt restrictionate de controlul emisiilor si polueaza mult.”

Alimentarea celulelor se poate face foarte usor: “hidrogenul poate fi distribuit in rezervoare returnabile, precum rezervoarele cu propan utilizate in gratarele cu gaz.” Urmatorul pas este conectarea mai multor celule pentru a mari puterea generata. Benziger spera ca astfel sistemul sau sa poata intrece pilele de combustie testate acum de industria automobilelor.

Prelucrare dupa Princeton Engineering News