تقنيات خلايا الوقود من هورايزون

شركة هورايزون لتكنولوجيا خلايا الوقود ، والمعروفة أيضاً باسم هورايزون التعليمية ، هي شركة مصنعة لخلايا وقود الهيدروجين مقرها سنغافورة . تأسست الشركة عام 2003، وتنتج خلايا وقود غشائية لتبادل البروتونات (PEM) بأحجام تتراوح من الميكرومتر إلى عدة كيلوواط . بالإضافة إلى ذلك، تستخدم الشركة طرقاً لتخزين وإنتاج الهيدروجين، بما في ذلك التحلل المائي والتحليل الكهربائي وإعادة تشكيل البخار .

في عام 2004، بدأت شركة هورايزون في تطوير مجموعات خلايا الوقود PEM مع التركيز على بنية ذاتية الترطيب للتنفس الهوائي، وبدأت سلسلة من عمليات التصميم والتطوير المتكررة التي تقلل من تكاليف خلايا الوقود. ^{[ 1 ]}

في عام 2005، وبعد إنجاز خلية وقود أحادية منخفضة التكلفة، ابتكرت شركة Horizon Fuel Cell Technologies منتجًا تجاريًا صغير الحجم لخلايا الوقود، مصممًا كمجموعة أدوات لتجارب العلوم الأساسية . ^{[ 1 ]} ثم قامت Horizon بتصغير سيارة تعمل بخلايا وقود الهيدروجين مع محطة هيدروجين تعمل بالطاقة الشمسية، وأطلقت سيارة H-racer، التي نالت لقب أفضل اختراع في مجال النقل لعام 2006 من مجلة Time ^{[ 2 ]،} و"واحدة من أروع 11 منتجًا جديدًا على كوكب الأرض" من مجلة Business 2.0 . ^{[ 3 ]}

في أبريل 2007، استُخدمت خلايا وقود الهيدروجين لتشغيل أول طائرة نفاثة بدون طيار تعمل بخلايا الوقود عديمة الانبعاثات ، ^{[ 3 ]} وحققت رقماً قياسياً جديداً في مسافة الطيران وفقاً لمعايير الاتحاد الدولي للطيران (FAI) في مركبة خفيفة الوزن (LAV) تزن 5 كيلوغرامات، طورتها جامعة ولاية كاليفورنيا في لوس أنجلوس، بدعم من وكالة ناسا ومختبر أبحاث القوات الجوية الأمريكية . ^{[ 1 ]} وفي أغسطس، حصلت شركة Horizon Fuel Cell Technologies على جائزة مطور تكنولوجيا الطاقة المبتكرة لعام 2007 في منطقة آسيا والمحيط الهادئ. ^{[ 3 ]} 

في عام ٢٠٠٨، مثّلت خلية الوقود المحمولة المسماة "هيدروبلان" ^{[ ٣ ]} بداية أبحاث وتطوير شركة "هورايزون" لخراطيش التحلل الكيميائي ^{[ ١ ]} في معرض الإلكترونيات الاستهلاكية. كما بدأت "هورايزون" العمل على هيدريد معدني قابل للعكس، مما أدى إلى تسويق خراطيش "هيدروستيك" [ ^{٤ ] .}

في عام ٢٠٠٩، ابتكرت شركة هورايزون جهازًا صغيرًا محمولًا يعمل بخلايا الوقود ومنفذ USB، أطلقت عليه اسم مينتاكا، وذلك خلال معرض الإلكترونيات الاستهلاكية . ^{[ ٣ ]} وفاز لاحقًا بجائزة أفضل جهاز لعام ٢٠١٢ عن فئة "حارس الصيد". ^{[ ٥ ] [ ٦ ] [ ٧ ] [ ٨ ]} افتتحت هورايزون شركة تابعة لها في سنغافورة باسم "أنظمة هورايزون للطاقة" (HES)، ^{[ ١ ]} وفي عام ٢٠١٠ كشفت النقاب عن أول نموذج أولي بديل للبطاريات بسعة ٤٥٠ واط/كجم، أطلق عليه اسم "الفضاء الجوي". وتخطط HES لتجاوز ١٠٠٠ واط/كجم باستخدام تقنيات الهيدروجين الخاصة بها في المستقبل.

في عام ٢٠١٠، طرحت شركة BOC (التي أصبحت الآن جزءًا من مجموعة Lind) جهازًا  محمولًا لتوليد الطاقة بخلايا الوقود بقدرة ١٥٠ واط، من إنتاج شركة Horizon، تحت اسم Rhymer، للبيع في المملكة المتحدة. ^{[ ١ ]} يُستخدم هذا الجهاز في أعمال البناء وصيانة السكك الحديدية، وفي مشاريع الإضاءة خارج الشبكة الكهربائية . ^{[ ٩ ]} وبالتعاون مع منصة 3D Classwork ^{[ ٣ ]،} عززت Horizon الوعي البيئي بأهمية الطاقة المستدامة بين الطلاب حول العالم من خلال برنامج مشترك بعنوان Destination Zero Carbon.

في عام 2013 ، تم إطلاق شاحن بطاريات Hydro max VRLA للمركبات الترفيهية واليخوت ^{[ 1 ]} ، ونظام Aquiline، وهو نظام طاقة احتياطي قابل للتسويق بقدرة 200 واط إلى 50 كيلوواط، مُصمم خصيصًا لقطاعات الاتصالات ومراكز البيانات وحلول الأمن. وفي يناير، تم الكشف عن سيارة H- Rover التي تعمل بخلايا الوقود في معرض نورمبرغ الدولي للألعاب ^{[ 10 ]} . كما أطلقت شركة Horizon سيارة i-HUGO، وهي أحدث سياراتها المصغرة التي تعمل بالهيدروجين، والتي تجمع بين تطبيق تحكم عن بُعد يعمل بنظام iOS، وأنظمة الطاقة الهجينة لخلايا الوقود الصغيرة من Horizon، ومحطة هيدروجين مزودة بمنفذ USB. 

تم إطلاق الطائرة المائية، ^{[ 1 ]} والتي تمثل طفرة في طريقة تخزين الهيدروجين بنسبة 9% من الوزن. ^{[ 1 ]}

تتكون منصة تكنولوجيا Horizon من ثلاثة أجزاء: خلايا وقود PEM (خلايا الوقود الصغيرة والمكدسات) وموادها، وإمدادات الهيدروجين (التحليل الكهربائي، وإعادة التشكيل، والتحلل المائي)، وأجهزة تخزين الهيدروجين والضغط ذات الصلة.

تُقدم مجموعات خلايا الوقود في ثلاث فئات:

• تتوفر أنظمة خلايا الوقود PEM القياسية الجاهزة للاستخدام من 10 واط إلى 5  كيلو واط، أو تكوينات أنظمة خلايا الوقود المخصصة حتى 150  كيلو واط؛
• تم إثبات كفاءة مجموعات H-1000XP الممتازة بقدرة 1  كيلو واط والتي تبلغ ذروتها 59٪ خلال الاختبارات التي أجريت في سباق شل إيكو ماراثون في آسيا؛
• أجهزة طيران فائقة الخفة وصغيرة الحجم بقدرات تتراوح من 200 واط إلى 1000 واط.

Educational products and kits. A toy car was used to show a thin-film micro-fuel cell.^[11] A fuel cell car kit was used in a competitive racing format. This led to the start of Destination Zero Carbon, a global STEM education program. The South African Agency for Science and Technology and the National Research Foundation have a video about the importance of making Science fun to boost research.^[12] Horizon's H-CELL product is featured in the video.^[11] In May 2013, French Minister of Industry, Frédéric Cuvillier^[13] hands out the Saint Jo 24  hour race's trophy cup specially made for this challenge, which was to keep a hydrogen-powered car using rainwater, with hydrolysis done by solar panels, working under competitive conditions for 24  hours non-stop. The winning car was powered by Horizon Fuel Cell.^[3] It was the first time that a hydrogen-powered car finished the 24  hour race,^[14] a one-tenth replica of 24 Hours of Le Mans for radio-controlled car.

Portable fuel cells are designed for, clean electric power generation in various off-grid emergency situations. They are deployed in:

• Mintaka for cellphones, smartphones, GPS handhelds, Go-Pro type cameras or MP 3 players
• Hydroplane (50 kW - 100 kW), energy cartridges with unlimited storage life.
• Hydro max, a deep cycle battery capacity extender for recreational use (RV, yachting)

Stationarybackup power units are developed internally or with integrator and partners seeking to develop cost-effective solutions.^[15]

The transport division works closely with integration partners that cater both to the car industry (supplying fuel cells to the Riversimple Urban Car or Micro cab)^[16][17] and offers an Electric Bike Kit, a plug and play hydrogen fuel cell system to hybrid with existing electric bikes.

يركز قسم الطيران والفضاء على بدائل خفيفة الوزن للبطاريات، حيث تعمل أنظمة خلايا الوقود المقترنة بمولدات الهيدروجين على زيادة مدة الطيران الكهربائي. تشمل التطبيقات المبكرة مراقبة أنشطة الصيد غير المشروع للحياة البرية على مساحات شاسعة، ومراقبة خطوط الأنابيب، ودوريات الحدود، والمسوحات الجيولوجية. ^{[ 18 ]} حلّقت طائرة باترنوستر، وهي طائرة بقوة 5  كيلوواط طُوّرت بالتعاون مع جامعة ولاية أوكلاهوما وجامعة ولاية كاليفورنيا ^{[ 19 ]} لمسافة 120  كيلومترًا (78  ميلًا) - مستهلكةً 16 غرامًا من أصل 64  غرامًا من الهيدروجين، مما يمنح الطائرة مدى طيران محتملًا يصل إلى 500  كيلومتر (310  أميال). ^{[ 20 ]}

• تقنيات خلايا الوقود من هورايزون