โดย Karl S. Kruszelnicki (http://www.abc.net.au/science/k2/trek/default.htm)
แปลโดย กุลฉัตร ฉัตรกุล ณ อยุธยา
Fuel Cell คืออะไร
Fuel Cell มีลักษณะคล้ายแบตเตอรี่โดยทั่วไป ซึ่งต่างก็เป็น Cell ให้กำเนิดพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากปฏิกริยาเคมีเหมือนกัน เพียงแต่แบตเตอรี่เป็นระบบปิด แต่ Fuel Cell เป็นระบบเปิดที่สามารถนำ Hydrogen กับ Oxygen เข้าสู่ Cell และให้กำเนิดน้ำกับพลังงานไฟฟ้าออกมาจาก Cell ได้ตามสมการเคมีข้างต้น
Fuel Cell เป็นอุปกรณ์กำเนิดพลังงานที่อาศัยการเกิดปฏิกริยาเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าไปขับเคลื่อนเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพชนิดหนึ่ง Fuel Cell ประกอบด้วยขั้ว Anode และ ขั้ว Cathode คล้ายกับ กัลวานิคเซลล์(Galvanic Cell) ในแบตเตอรี่ทั่วไป ไฮโดรเจนจะถูก Feed เข้าด้านขั้ว Anode จะเกิดปฏิกริยาเคมีได้โปรตรอน 2 ตัว (2H+) และ อิเล็กตรอน 2 ตัว (2e-) ตามสมการ H2 => 2H+ + 2e- อิเล็กตรอนที่ได้นั้นคือกระแสไฟฟ้าจะวิ่งไปยังขั้ว cathode ผ่านวงจรไฟฟ้านอกเซลล์ ส่วนโปรตรอนจะวิ่งผ่านเยื่อบางๆ (membrane) เข้าไปยังขั้ว cathode เพื่อให้ครบวงจร โปรตรอนของไฮโดรเจนจะเข้าไปรวมกับอากาศ (Oxygen : O2) ทำให้เกิดโมเลกุลของน้ำจำนวน 2 โมเลกุลตามสมการ O2 + 4H+ + 4e- => 2H2O ดังรูปที่ 1
Source : Fuel cell - Wikipedia, the free encyclopedia.htm
รถยนต์พลังไฮโดรเจน ("Hydrogen Car")
ในการสร้างมลภาวะแก่โลกมุนษย์ และวันหนึ่งเราคงไม่มีพลังงานจากฟอซซิลใช้อีกต่อไป ผู้คนจึงหันมาพูดกันถึงเรื่องการใช้พลังงานอื่นทดแทนกันมากขึ้น ในที่นี้อาจหมายถึงการใช้รถพลังงานไฟฟ้า พลังงานแสงอาทิตย์ และที่สุดการใช้พลังงานไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงในการขับเคลื่อน
ถ้าเราจำได้ตอนเรียนวิชาเคมีในห้องเรียน เราทราบว่าน้ำ(็H2O) มีโมเลกุลของ Hydrogen อยู่ 2 อะตอม และ ออกซิเจน 1 อะตอม ถ้าเราให้กระแสไฟฟ้าลงไปในน้ำนั้น เราสามารถที่จะแยกน้ำออกเป็น ไฮโดรเจนกับออกซิเจนได้ดังสมการ 2(H2O)+พลังงาน <=> 2H2 + O2 และในขณะเดียวกันเราสามารถนำไฮโดรเจนกับออกซิเจนมารวมกัน จะได้น้ำกับพลังงานกับคืนมาเช่นกัน ในภาษากรีกโบราณ "ไฮโดรเจน" แปลว่า "ผู้ให้กำเนิดน้ำ" ("Water Maker")
วิธีที่ 1 ในการให้พลังงานแก่รถยนต์ด้วยไฮโดรเจน ของบริษัท BMW และ MAZDA คือการให้พลังงานแก่เชื้อเพลิงไฮโดรเจน ตามสมการดังกล่าวข้างต้น 2H2 + O2=> 2(H2O)+พลังงาน เมื่อไฮโดรเจน 2 โมเลกุลรวมกับออกซิเจน 1 โมเลกุล (1 โมเลกุล = 2 อะตอม) จะทำให้ได้น้ำจำนวน 2 โมเลกุล ออกไปในอากาศ เหตุนี้เองการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจะทำให้ลดปริมาณมลภาวะในอากาศที่เคยเกิดจากการเผาน้ำมันเชื้อเพลิงปิโตรเลียม ซึ่งเป็นสารประกอบของไฮโดรคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่ เมื่อได้น้ำออกมาแล้วก็จะได้พลังงานออกมาค่าหนึ่งที่สามารถนำไปใช้ขับเคลื่อนกลจักรหรือเครื่องยนต์ได้
วิธีที่ 2 ในการให้พลังงานแก่รถยนต์ด้วยไฮโดรเจน ของบริษัท Mercedes-Benz ได้ใช้เครื่องมือที่เรียกว่า" Fuel Cell" ซึ่งได้ค้นพบมานานแล้วตั้งแต่ ค.ศ. 1839 ซึ่งให้ประสิทธิภาพด้านพลังงานถึง 80%
