Hidrogeno erregai-pilen sistemaren osagaiak

Erreaktorearen funtzionamendu normala mantentzeko, hidrogeno-erregai-pilen sistemak hidrogeno-hornikuntza-sistemaren, ura kudeatzeko sistemaren, aire-sistemaren eta kanpoko beste azpisistema laguntzaile batzuen lankidetza ere behar du. Dagozkion sistemaren osagaien artean, hidrogenoaren zirkulazio-ponpa, hidrogeno botila, hezegailua eta aire-konpresorea daude. Erregai-pilek ur asko sortzen dute martxan daudenean. Ur eduki txikiegiak "film lehorra" izeneko fenomenoa sortuko du, eta horrek protoien transmisioa eragozten du. Gehiegizko ur edukiak "uraka" eragin dezake, eta horrek gasaren hedapena oztopatzen du medio porotsuetan, eta ondorioz, erreaktorearen irteerako tentsio baxua da. Katodoaren aldetik anodoraino sartzen den ezpurutasun-gasaren (N2) metaketak hidrogenoaren eta katalizatzailearen geruzaren arteko kontaktua oztopatzen du, eta bertako "hidrogeno-gosea" eta korrosio kimikoa eragiten du. Hori dela eta, uraren balantzeak garrantzi handia du PEM hidrogenozko erregai-pilen erreaktoreen bizitzarako. Irtenbidea hidrogenoaren zirkulazio-ekipoak (zirkulazio-ponpa, injektorea) erreaktorean sartzea da, gasa garbitzea, hidrogenoa berrerabiltzea, hidrogenoa hezetzea eta beste funtzio batzuk lortzeko.

Hidrogenoa zirkulatzen duen ponpak hidrogenoaren fluxua denbora errealean kontrola dezake lan baldintzen arabera eta hidrogenoaren erabileraren eraginkortasuna hobetu. Hala ere, "hidrogenoaren haustura" erraza da ingurunean hidrogenoa eta wading-a dakartzana. Tenperatura baxuko izozte-fenomenoak sistemak normal funtzionatzea eragin dezake. Hori dela eta, hidrogenoaren zirkulazio ponpak urarekiko erresistentzia handia, irteerako presio egonkorra eta oliorik gabeko errendimendua izan behar ditu, prestatzen zaila eta fabrikatzen garestia dena. Hori dela eta, kanporatzaile bakarreko eta kanporatzaile bikoitzeko eskemak garatu dira. Lehenengoa ez da erraza lan-fluxuaren egonkortasuna mantentzea karga altu/baxuan, sistema abiarazte-gelditu, sistemaren karga aldakorra eta beste lan-baldintza batzuetan, bigarrena, berriz, lan-baldintza desberdinetara molda daiteke baina egitura konplexua eta kontrol zaila du [18]. Ejector eta hidrogenoa zirkulatzen duten ponpa paraleloan ere badaude, kanporatzailea eta hidrogenoa zirkulatzeko ponpa saihesteko eskema, abantaila eta desabantaila desberdinak ere baditu. 2010ean, teknologia-aholkularitza konpainia estatubatuarrak hidrogeno-ziklo-sistemaren diseinua proposatu zuen, itzultzen den ihes-gasa erabiltzen duena injektatutako hidrogenoa (anodo hezegailurik gabe) hezetzeko, etorkizuneko hidrogeno-zikloko ekipamenduaren garapen-norabidea adierazten duena.

Hidrogeno erregai-pilen sistemako aire-konpresoreak erreaktorearen potentzia-dentsitatearekin bat datorren oxidatzailea (airea) eman dezake. Presio handiko erlazioaren abantailak ditu, bolumen txikia, zarata txikia, potentzia handia, oliorik gabe eta egitura trinkoa. Erregai-pilen aire-konpresore arruntak zentrifugo, torloju, korritu eta abar mota ditu. Gaur egun, torloju-konpresoreak oso erabiliak dira, baina aire-konpresore zentrifugoek aplikazio aukera gehiago dituzte, hermetikotasun ona, egitura trinkoa, bibrazio txikia eta energia bihurtzeko eraginkortasun handia dutelako. Aire konpresorearen funtsezko osagaietan, errodamenduak, motorra botila-lepoko teknologia da, kostu baxua, marruskadura erresistentzia estaldura materiala garapenaren ardatza da. General Electric, United Technologies, Prager Energy, Alemaniako Xcellsis, Kanadako Ballard Power Systems eta Japoniako Toyota Motor Corporationek aire-konpresoreen produktu-lerro komertzialak dituzte.