Pin nhiên liệu - Nguồn năng lượng tương lai

Pin nhiên liệu là tế bào điện hóa chuyển đổi năng lượng tiềm tàng từ nhiên liệu thành điện thông qua phản ứng điện hóa của nhiên

liệu hydro với chất oxy hóa thường là oxy. Pin nhiên liệu cho phép cung cấp điện liên tục khi nhiên liệu được nạp vào, với hiệu suất chuyển

hóa cao và không gây ô nhiễm môi trường. Mặc dù đang được sử dụng thử nghiệm, song pin nhiên liệu có tiềm năng phát triển rất lớn

trong tương lai

Pin nhiên liệu - Nguồn năng lượng tương lai trang 1

Trang 1

Pin nhiên liệu - Nguồn năng lượng tương lai trang 2

Trang 2

Pin nhiên liệu - Nguồn năng lượng tương lai trang 3

Trang 3

Pin nhiên liệu - Nguồn năng lượng tương lai trang 4

Trang 4

Pin nhiên liệu - Nguồn năng lượng tương lai trang 5

Trang 5

Pin nhiên liệu - Nguồn năng lượng tương lai trang 6

Trang 6

Pin nhiên liệu - Nguồn năng lượng tương lai trang 7

Trang 7

Pin nhiên liệu - Nguồn năng lượng tương lai trang 8

Trang 8

Pin nhiên liệu - Nguồn năng lượng tương lai trang 9

Trang 9

Pin nhiên liệu - Nguồn năng lượng tương lai trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 11 trang viethung 9400
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Pin nhiên liệu - Nguồn năng lượng tương lai", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Pin nhiên liệu - Nguồn năng lượng tương lai

Pin nhiên liệu - Nguồn năng lượng tương lai
57DẦU KHÍ - SỐ 7/2019 
PETROVIETNAM
Khí hydro được cấp vào khoang cực âm (anode), tại 
đó xảy ra quá trình oxy hóa theo phản ứng:
H2 – 2e → 2H
+
Các ion H+ tạo thành khuếch tán qua dung dịch điện 
ly tới bề mặt cực dương (cathode), nơi xảy ra phản ứng 
khử oxy theo phương trình (2) và giải phóng ra nước tinh 
khiết:
O2 + 4e + 4H
+ → 2H2O
Phản ứng tổng: H2 + 1/2O2 → H2O
Tại 2 đầu của điện cực anode và cathode, xuất hiện 
một sức điện động. Tại điều kiện tiêu chuẩn (25oC, [H+] = 
1mol, PH2 = PO2 = 1atm), sức điện động chuẩn của một tế 
bào nhiên liệu là [5]: 
Eo = ϕoH2O/O2 - ϕ
oH+/H2 = 1,23 – 0 = 1,23 (V)
Khi nối tế bào pin nhiên liệu với mạch ngoài, các điện 
tử sẽ chuyển từ anode qua mạch ngoài sang cathode, 
dòng điện sẽ chuyển dịch theo chiều ngược lại cung cấp 
cho mạch ngoài tạo mạch điện khép kín như Hình 1. 
Về nguyên tắc, pin nhiên liệu hoạt động tương tự như 
một pin điện/ắc quy, tuy nhiên pin điện/ắc quy thông 
thường chỉ có thể cung cấp lượng điện năng giới hạn, sẽ 
ngừng hoạt động khi các chất phản ứng phản ứng hết, 
trong khi đó pin nhiên liệu là một thiết bị sản xuất điện 
năng khi nhiên liệu được cung cấp một cách liên tục. 
Về lý thuyết, mọi chất có thể bị oxy hóa được cung cấp 
liên tục dưới dạng dòng chảy để xảy ra phản ứng đều có 
thể sử dụng như nhiên liệu cung cấp cho anode của pin 
nhiên liệu. Tương tự, chất oxy hóa thường là dòng lưu chất 
mà có thể bị khử với tốc độ đủ lớn. Việc sử dụng các nhiên 
Ngày nhận bài: 5/11/2018. Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa: 6/11 - 29/12/2018. 
Ngày bài báo được duyệt đăng: 4/7/2019.
PIN NHIÊN LIỆU - NGUỒN NĂNG LƯỢNG TƯƠNG LAI
TẠP CHÍ DẦU KHÍ
Số 7 - 2019, trang 57 - 67
ISSN-0866-854X
Nguyễn Thị Lê Hiền
Viện Dầu khí Việt Nam
Email: hienntl@vpi.pvn.vn
Tóm tắt
Pin nhiên liệu là tế bào điện hóa chuyển đổi năng lượng tiềm tàng từ nhiên liệu thành điện thông qua phản ứng điện hóa của nhiên 
liệu hydro với chất oxy hóa thường là oxy. Pin nhiên liệu cho phép cung cấp điện liên tục khi nhiên liệu được nạp vào, với hiệu suất chuyển 
hóa cao và không gây ô nhiễm môi trường. Mặc dù đang được sử dụng thử nghiệm, song pin nhiên liệu có tiềm năng phát triển rất lớn 
trong tương lai. 
Từ khóa: Pin nhiên liệu, phản ứng điện hóa giữa hydro và oxy, hiệu suất cao, thân thiện môi trường. 
1. Giới thiệu
Bên cạnh các nguồn năng lượng tái tạo đang được 
phát triển mạnh (như năng lượng gió, năng lượng mặt 
trời), pin nhiên liệu đang là hướng nghiên cứu đầy triển 
vọng [1 - 4]. Khác với các nguồn năng lượng tái tạo, không 
có khả năng tích trữ và phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên, 
pin nhiên liệu cho phép cung cấp năng lượng ổn định, 
liên tục theo yêu cầu và có khả năng tàng trữ dưới dạng 
nhiên liệu. 
Pin nhiên liệu là thiết bị điện hóa có khả năng biến đổi 
trực tiếp năng lượng hóa học thành năng lượng điện nhờ 
quá trình oxy hóa khử, nhiên liệu thường là khí hydro và 
khí oxy hoặc không khí bằng phản ứng điện hóa [4]. 
Đây là loại máy phát điện tĩnh, chạy rất êm, không 
gây tiếng động, không tạo các loại chất thải độc hại gây 
ô nhiễm môi trường và có hiệu suất rất cao (có thể đạt 
được hiệu suất 90% nếu sử dụng cả điện và nhiệt). Với ưu 
thế vượt trội đó, pin nhiên liệu được dự báo sẽ trở thành 
nguồn nhiên liệu sạch đầy triển vọng và được áp dụng 
rộng rãi trong tương lai. 
2. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của pin nhiên liệu
2.1. Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của pin nhiên liệu rất đơn giản [1 
- 4], là quá trình ngược của phản ứng điện phân nước. Pin 
nhiên liệu hoạt động trên nguyên tắc tổ hợp oxy và hydro 
để tạo thành nước, cung cấp điện và nhiệt mà không thải 
ra các chất gây ô nhiễm. 
(1)
(2)
(3)
58 DẦU KHÍ - SỐ 7/2019
NĂNG LƯỢNG MỚI
liệu thông dụng, giàu tiềm năng, có thể tái tạo dễ dàng và không độc hại 
là mục tiêu hướng tới của pin nhiên liệu. Tuy nhiên ngày nay, các loại pin 
nhiên liệu đang phát triển chủ yếu sử dụng nhiên liệu là khí hydro hoặc 
khí tổng hợp giàu hydro. 
2.2. Cấu tạo pin nhiên liệu
Một tế bào pin nhiên liệu gồm 2 điện cực anode và cathode tiếp xúc 
với dung dịch điện ly. Nhiên liệu hydro được cung cấp liên tục vào khoang 
anode và chất oxy hóa (oxy hoặc không khí) được cung cấp liên tục vào 
khoang cathode [1 - 4, 6, 7]. 
 Khi tế bào nhiên liệu hoạt động 
có tải, hiệu điện thế tạo ra thực tế giữa 2 
điện cực anode và cathode đạt khoảng 
0,7V. Do đó để có thể cung cấp điện thế 
hoặc dòng điện cao hơn, cần đặt nhiều 
phần tử như vậy nối tiếp hoặc song song 
tạo thành cụm tế bào nhiên liệu (fuel cell 
stack) để đạt được một điện áp/dòng điện 
đầu ra mong muốn. Ngoài cụm tế bào pin 
nhiên liệu, hệ pin nhiên liệu còn đòi hỏi 
một hệ thống phụ trợ và các bộ phận cấu 
thành khác, được gọi là BoP (balance of 
plant) như Hình 2 [6]. 
Việc bố trí chính xác BoP phụ thuộc 
vào loại tế bào nhiên liệu, nhiên liệu lựa 
chọn và ứng dụng. Ngoài ra, điều kiện 
vận hành cụ thể và yêu cầu của tế bào 
nhiên liệu và thiết kế cụm tế bào nhiên 
liệu quyết định các đặc tính của BoP. Tuy 
nhiên, các loại pin nhiên liệu cơ bản gồm 
các bộ phận chính sau:
Cung cấp khí đầu vào:
- Chuẩn bị nhiên liệu: Đây là khâu 
quan trọng và cần thiết nhất, quyết định 
công nghệ, hiệu suất cũng như hiệu quả 
kinh tế của pin nhiên liệu. Khí hydro có 
thể được điều chế từ các nguồn khác 
nhau: từ các loại hydro carbon (CxHy), các 
sản phẩm phụ của công nghiệp hóa và 
hóa dầu hoặc điều chế hydro từ nước...
Trừ nhiên liệu sạch (như hydro tinh 
khiết) được sử dụng, thông thường khí 
nhiên liệu đòi hỏi sự chuẩn bị nhiên liệu, 
thường gồm khâu loại bỏ tạp chất và điều 
hòa nhiệt. Ngoài ra, pin nhiên liệu sử dụng 
nhiên liệu khác hydro tinh khiết cần quá 
trình chế biến nhiên liệu như tinh lọc mà 
ở đó nhiên liệu được phản ứng với chất 
oxy hóa (thường là hơi nước hoặc không 
khí) để tạo ra hỗn hợp giàu hydro cung 
cấp cho anode.
- Cung cấp khí cháy: Khí cháy thông 
thường sử dụng oxy trong không khí ở 
điều kiện bình thường. Tuy n ... vài sản phẩm phụ. CO sinh ra lại tiếp tục được phản 
ứng với hơi nước với sự có mặt của chất xúc tác chuyển 
hóa thành khí carbonic (CO2) và khí hydro, tương tự như 
phương trình (5). 
Cách thức sản xuất hydro như trên chưa phải là 
phương án tối ưu do sử dụng nhiên liệu hóa thạch làm 
nguyên liệu và đồng thời cũng làm nhiên liệu cung cấp 
nhiệt lượng cho quá trình sản xuất. Nhiên liệu hóa thạch 
là nguồn tài nguyên hữu hạn, hơn nữa quá trình đốt sẽ 
tạo ra khí carbonic gây hiệu ứng nhà kính, do đó phương 
pháp này xét về lâu dài không bền vững. 
Tuy vậy, phương pháp sản xuất khí hydro từ nhiên liệu 
hóa thạch đã và đang chiếm ưu thế do trữ lượng nhiên 
liệu hóa thạch, nhất là khí thiên nhiên trên thế giới còn 
tương đối dồi dào, với giá thành không cao. Ngoài ra, 
phương pháp sản xuất hydro công nghiệp từ khí thiên 
nhiên nói riêng và nhiên liệu hóa thạch nói chung đã khá 
quen thuộc trong công nghiệp hóa chất, trong khi cơ sở 
hạ tầng cho việc phát triển sản xuất hydro từ các nguồn 
khác vẫn còn thiếu. 
- Chuyển hóa hydrocarbon tạo hydro không phát 
thải:
Năm 1980, Kværner (Na Uy) đã phát triển công nghệ 
«Kværner Carbon Black and Hydrogen Process» [11] nhằm 
tách hydro và than hoạt tính từ các hợp chất hydrocarbon 
trong thiết bị đốt plasma ở nhiệt độ khoảng 1.600oC theo 
phản ứng sau:
CnHm + nhiệt năng → nC + m/2H2
Ưu điểm nổi trội của phương pháp này là hiệu suất 
chuyển hóa khí tự nhiên tạo than hoạt tính và hydro tinh 
khiết có thể đạt 100%. Than hoạt tính tạo ra có thể được 
ứng dụng làm phụ gia, chất gia cường vật liệu, đặc biệt 
trong công nghiệp sản xuất lốp xe ô tô và các lĩnh vực 
khác nhau trong công nghiệp.
- Sản xuất hydro từ than đá: 
Phương pháp này được áp dụng ở các nhà máy nhiệt 
điện dùng than và chu trình hỗn hợp kết hợp khí hóa than 
(IGCC) như Hình 7. 
Đây là phương pháp sạch biến than thành năng lượng 
đang được phát triển mạnh ở Mỹ. Việc phối hợp vừa sản 
xuất điện và khí hydro trong các nhà máy phát điện dùng 
than sẽ giảm giá thành của hydro và có hiệu quả kinh tế 
rất cao. Phương pháp khí hóa than (gasification) dựa theo 
nguyên lý oxy hóa than đá với hơi nước ở nhiệt độ và áp 
suất cao, cho phép thu được sản lượng hydro lớn có khả 
năng đáp ứng cho nhiều hệ thống phân phối nhiên liệu 
khí trong một vùng rộng lớn.
Nhược điểm của phương pháp này là lượng khí thải 
CO2 rất lớn, lớn hơn tất cả phương pháp đang áp dụng để 
sản xuất hydro. Do đó, cần phải có hệ thống thu hồi khí 
carbonic và chôn lấp.
- Khí hóa sinh khối và nhiệt phân (biomass 
gasification and pyrolysis):
Sinh khối có thể được sử dụng để sản xuất hydro. 
Đầu tiên, sinh khối được chuyển thành dạng khí qua quá 
trình khí hóa ở nhiệt độ cao có tạo ra hơi nước. Hơi nước 
chứa hydro được ngưng tụ trong các dầu nhiệt phân và 
sau đó có thể được hóa nhiệt để sinh ra hydro. Quá trình 
này thường tạo ra sản lượng hydro khoảng từ 12 - 17% 
trọng lượng hydro của sinh khối. Nguyên liệu cho phương 
pháp này có thể là mùn cưa, sinh khối thực vật, rác thải 
nông nghiệp và đô thị Do các chất thải sinh học được sử 
dụng làm nguyên liệu nên phương pháp sản xuất hydro 
này hoàn toàn tái tạo được và bền vững.
(4)
(6)
(5)
64 DẦU KHÍ - SỐ 7/2019
NĂNG LƯỢNG MỚI
4.2.2. Điện phân nước sản xuất hydro sử dụng nguồn năng 
lượng tái tạo
Điện phân sử dụng dòng điện để phân hủy nước 
thành hydro và oxy. Quá trình gồm 2 phản ứng xảy ra ở 
2 điện cực: 
Tại anode: 2H2O + 2e
- → H2 + 2OH
- 
Tại cathode: 2OH- → H2O + 1/2O2 + 2e
- 
Phản ứng tổng: 2H2O → 2H2 + O2 
Dòng điện yêu cầu có thể được sử dụng các nguồn 
năng lượng khác nhau. Để giảm thiểu tối đa hiệu ứng nhà 
kính và tận dụng nguồn năng lượng tái tạo không có khả 
năng tích trữ, sản xuất điện sử dụng năng lượng gió, mặt 
trời, địa nhiệt và thủy điện được ưu tiên. 
Ngoài quá trình điện phân ở điều kiện thường với 
chất điện ly là nước hoặc dung dịch kiềm được tiến hành 
trong bình điện phân có màng ngăn để tránh hòa lẫn 2 
khí hydro và oxy sinh ra tại điện cực anode và cathode, 
quá trình điện phân nước ở điều kiện áp suất cao và nhiệt 
độ cao cũng được đặc biệt quan tâm. Với điều kiện áp suất 
cao, điện phân nước có thể sinh ra hydro ở áp suất đến 
5MPa, tuy nhiên quá trình này vẫn đang trong giai đoạn 
nghiên cứu và hoàn thiện, chưa được áp dụng thực tế. 
Trong khi đó, điện phân nước ở nhiệt độ cao có ưu điểm 
là đưa một phần năng lượng cần thiết cho quá trình điện 
phân ở dạng nhiệt năng, nhiệt độ 800 - 1.000oC vào quá 
trình, do đó có thể hạn chế bớt lượng điện năng tiêu thụ. 
Nhiều nghiên cứu đã hướng đến việc thu nhiệt từ các 
chảo parabol tập trung năng lượng mặt trời hay tận dụng 
nhiệt thừa từ các trạm năng lượng.
4.2.3. Phương pháp sinh học sản xuất hydro
Một số tảo [19] và vi khuẩn chuyên biệt có thể sản 
sinh ra hydro dưới tác động của ánh sáng mặt trời như 
là sản phẩm phụ trong quá trình trao đổi chất tự nhiên. 
Các sinh vật này thường sống trong nước, phân tách nước 
thành khí hydro và oxy. 
Các nghiên cứu của A.Melis và cộng sự đã chỉ ra 
rằng có thể ứng dụng một loại tảo đơn bào có tên 
Chlamydomonas reinhardtii chứa enzyme hydrogenase 
có khả năng phân tách nước thành hydro và oxy [20]. Các 
nhà khoa học đã bước đầu xác định được cơ chế quá trình 
[21], cho phép hứa hẹn một phương pháp gần như vô hạn 
để sản xuất hydro sạch và tái sinh. Cơ chế này đã phát triển 
qua hàng triệu năm tiến hóa giúp tảo tồn tại trong môi 
trường không có oxy. Trong chu trình này, tảo “thở” bằng 
oxy lấy từ nước và giải phóng ra khí hydro. 
Một số các loại vi tảo khác có thể triết xuất hydro trực 
tiếp từ sinh khối.
4.3. Lưu chứa khí hydro 
Với vai trò nhiên liệu, hydro đóng vai trò “chuyển tải” 
năng lượng (energy carrier) hơn là một nguồn năng lượng 
cơ bản, giống như điện năng, hydro giúp cho việc phân 
phối, sử dụng năng lượng được thuận tiện. Thêm vào đó, 
khác với điện năng, hydro còn có thể lưu trữ được lâu dài. 
Về cơ bản có 3 phương thức lưu trữ hydro như sau:
- Lưu chứa khí hydro được nén áp suất cao trong các 
bình composit;
- Lưu chứa hydro dưới dạng khí hóa lỏng;
Hình 7. Quy trình tổng hợp khí hóa than
(7)
(8)
(9)
Mỏ than
Than
Điện
Tro
Sulfur
CO2
H2
Đường ống dẫn
Pin nhiên liệu
Giếng dầu
Tầng chứa nước không dịch chuyển
Vỉa chứa khí 
cạn kiệt
Tăng cường 
thu hồi dầu
Đường ống dẫn
N2
Khí
Chu trình 
kết hợp 
khí hóa
65DẦU KHÍ - SỐ 7/2019 
PETROVIETNAM
- Lưu chứa hydro trong hợp chất khác (hấp thụ hóa 
học, hấp phụ trong hợp chất khác như với các hydride kim 
loại hay ống carbon nano rỗng);
- Lưu chứa hydro trong các vi cầu thủy tinh (glass 
microsphere).
4.4. Phân phối và nạp khí hydro trong pin nhiên liệu
Hiện tại pin năng lượng đang được sử dụng nhiều 
nhất dưới dạng các trạm phát điện cố định nhằm phát 
điện hòa lưới điện hoặc cung cấp điện năng/nhiệt cho 
một khu vực hoặc với mục đích cụ thể và sử dụng cho 
giao thông vận tải. 
Hình 8. Tỷ trọng khí đối với các phương pháp tích trữ khí hydro khác nhau [22]
Hình 9. Mô tả các công đoạn chính phân phối và nạp khí hydro trong pin nhiên liệu [9]
Động cơ pin nhiên liệu hydro
Khu vực sản xuất khí hydro
Máy nén
Kho chứa
Trạm nạp khí hydro
66 DẦU KHÍ - SỐ 7/2019
NĂNG LƯỢNG MỚI
- Đối với các trạm pin nhiên liệu cố định (Station): 
Thông thường bộ phận sản xuất khí hydro được tích hợp 
cùng hệ thống pin nhiên liệu với công suất được thiết 
kế trước, bao gồm hệ thống phụ trợ và các bộ phận cấu 
thành (BoP) cho phép trạm pin nhiên liệu vận hành trơn 
tru và khí hydro sản xuất ra được nạp liên tục vào pin theo 
công suất thiết kế.
- Đối với pin nhiên liệu sử dụng trong mục đích vận 
tải: Như các phương tiện vận tải sử dụng khí tự nhiên, cần 
xây dựng hệ thống cơ sở hạ tầng cho việc tích trữ, phân 
phối và các trạm nạp khí hydro cho các phương tiện giao 
thông vận tải sử dụng pin nhiên liệu như Hình 9. Khó khăn 
lớn nhất là vấn đề tích trữ do hydro rất khó nén và nhiệt 
độ hóa lỏng hydro lại rất thấp (-250oC) nên để tích trữ với 
áp suất cao hoặc hóa lỏng cần tiêu tốn một năng lượng 
lớn. Trên thực tế, áp suất nén hydro để tích trữ hiệu quả và 
khả thi nhất là 700bar. Ngoài ra, vị trí khu vực sản xuất khí 
hydro cũng được cân nhắc lắp đặt tại chỗ, gần các trạm 
phân phối khí để giảm chi phí tích trữ và vận chuyển.
Nhật Bản là một trong các quốc gia đi đầu về xe ô tô sử 
dụng pin nhiên liệu cùng với sự ủng hộ kinh phí của 2 nhà 
sản xuất ô tô lớn trong nước là Honda và Toyota. Nhật Bản 
đang đặt kế hoạch có 160 trạm tiếp nhiên liệu hydro vào 
tháng 3/2021 nhằm hỗ trợ cho 40.000 xe chạy pin nhiên 
liệu hydro.
5. Kết luận
Với nhu cầu không ngừng tăng, việc phát triển năng 
lượng sạch, có khả năng tái tạo ngày càng trở nên cấp 
bách đối với mọi quốc gia. Với ưu điểm như hiệu suất 
chuyển hóa cao, độ ổn định lớn, độ phát xạ thấp, không 
gây ồn, không gây ô nhiễm môi trường và được cung cấp 
theo yêu cầu... điện năng sinh ra trong tế bào nhiên liệu 
với công nghệ hydro từ nguồn năng lượng tái tạo có thể 
được sử dụng khi cần thiết là viễn cảnh của các nhà máy 
sản xuất điện trong tương lai ở Việt Nam. 
Việt Nam có tiềm năng phát triển công nghệ chế tạo 
hydro và ứng dụng pin nhiên liệu trong đời sống và sản 
xuất. Việc tận dụng nguồn khí thải giàu hydro trong quá 
trình hấp thụ CO2 của quá trình sản xuất ammonia của các 
nhà máy đạm cho phép tăng giá trị của chuỗi sản phẩm. 
Tuy nhiên để có thể tận dụng nguồn khí thải này cần có 
đánh giá chi tiết về phương án sử dụng cũng như đánh giá 
hiệu quả kinh tế và mức độ khả thi. 
Việc tận dụng nguồn khí hydro từ các quá trình điện 
phân sản xuất xút - clo tại các nhà máy sản xuất hóa chất 
cơ bản như Nhà máy Hóa chất Việt Trì, Nhà máy Hóa chất 
Biên Hòa hoặc từ các quá trình phân hủy nước nhờ các 
vi sinh vật, từ các quá trình sinh khối là các nguồn nhiên 
liệu cần được quan tâm khai thác và tận dụng triệt để cho 
phép bổ sung nguồn năng lượng trong nước. 
Tài liệu tham khảo 
1. EG&G Technical Services Inc. Fuel cell handbook (7th 
edition). 2016.
2. L.Carrette, K.A.Friedrich, U.Stimming. Fuel cells - 
fundamentals and applications. Fuel Cells. 2001; 1(1): p. 5 
- 39.
3. Omar Z.Sharaf, Mehmet F.Orhan. An overview 
of fuel cell technology: Fundamentals and applications. 
Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014; 32: 
p. 810 - 853.
4. Omkar Yarguddi, Anjali A.Dharme. Fuel cell 
technology: A review. International Journal of Innovative 
Research in Science, Engineering and Technology. 2014; 
3(7): p. 14668 - 14673.
5. David R.Lide. CRC handbook of chemistry and 
physics (89th edition). CRC Press. 2008. 
6. E4tech. The fuel cell industry review. 2017.
7. Wolf Vielstich, Arnold Lamm, Hubert A.Gasteiger. 
Handbook of fuel cells: Fundamentals, technology, 
applications. Wiley. 2003.
8. W.R.Grove. On voltaic series and the combination 
of gases by platinum. The London, Edinburgh, and Dublin 
Philosophical Magazine and Journal of Science. 1839; 14: 
p. 127 - 130.
9. Sunita Satyapal. BOP workshop introduction. Fuel 
Cell Technologies Office, U.S. Department of Energy. 
31/3/2017. 
10. Yorick Ligen, Heron Vrubel, Hubert H.Girault. 
Mobility from renewable electricity: Infrastructure 
comparison for battery and hydrogen fuel cell vehicles. 
World Electric Vehicle Journal. 2018; 9(1).
11. Jürgen Garche, Ludwig Jürissen. Applications 
of fuel cell technology: Status and perspectives. The 
Electrochemical Society Interface. 2015. 
12. Neha Singh Chauhan, Vineet Kumar Singh. 
Fundamentals and use of hydrogene as a fuel. ISST Journal 
of Mechanical Engineering. 2015; 6(1): p. 63 - 68.
13. James Larminie, Andrew Dicks. Fuel cell systems 
explained (2nd edition). Wiley. 2003.
67DẦU KHÍ - SỐ 7/2019 
PETROVIETNAM
14. Nguyễn Quốc Khánh. Năng lượng Việt Nam. 2012.
15. Paul Breeze. Fuel cells. Academic Press. 2017.
16. Agostino Olivieri, Francesco Vegliò. Process 
simulation of natural gas steam reforming: Fuel distribution 
optimisation in the furnace. Fuel Processing Technology. 
2008; 89(6): p. 622 - 632.
17. Bryce Anzelmo, Jennifer Wilcox, Simona Liguori. 
Hydrogen production via natural gas steam reforming 
in a Pd-Au membrane reactor. Investigation of reaction 
temperature and GHSV effects and longterm stability. 
Journal of Membrane Science. 2018; 565: p. 25 - 32.
18. A.S.A.Kvaerner. For production of micro domain 
particles by use of a plasma process. Patent No PCT/
NO98/0009.
19. Jae-Il Park, Jinwon Lee, Sang Jun Sim, Jae-
Hwa Lee. Production of hydrogen from marine macro-
algae biomass using anaerobic sewage sludge microflora. 
Biotechnology and Bioprocess Engineering. 2009.
20. Anastasios Melis, Thomas Happe. Hydrogen 
production. Green algae as a source of energy. Plant 
Physiology. 2001.
21. Vincent Chochois, David Dauvillée, Audrey Beyly, 
Dimitri Tolleter, Stéphan Cuiné, Hélène Timpano, Steven 
Ball, Laurent Cournac, Gilles Peltier. Hydrogen production 
in chlamydomonas: Photosystem II - Dependent and - 
Independent pathways differ in their requirement for starch 
metabolism. Plant Physiology. 2009; 151: p. 631 - 640.
22. Loiuis Schlapbach, Andreas Zuttel. Hydrogen-
storage materials for mobile applications. Nature. 2001; 
414: p. 353 - 357.
Summary
A fuel cell is an electrochemical cell that converts potential energy from a fuel into electricity through an electrochemical reaction of 
hydrogen fuel with an oxidising agent such as oxygen. Fuel cells can produce electricity continuously for as long as fuel and oxygen are 
supplied, with a high conversion efficiency and in an environmentally friendly way. Although fuel cell is being used on an experimental 
level at present, it has a great potential for the future.
Key words: Fuel cell, electrochemical reaction of hydrogen with oxygen, high efficiency, environmentally friendly.
FUEL CELL - ENERGY SOURCE FOR THE FUTURE
Nguyen Thi Le Hien
Vietnam Petroleum Institute
Email: hienntl@vpi.pvn.vn

File đính kèm:

  • pdfpin_nhien_lieu_nguon_nang_luong_tuong_lai.pdf