Горивна клетка

 

     Горивната клетка е устройство, което преобразува химичната енергия от горивото в електричество, посредством химична реакция с кислород или друг оксидиращ агент. Водородът е най-често срещаното гориво, но понякога се използват и въглеводородите като природния газ и алкохолите като метанола. Горивните клетки са различават от батериите по това, че за да функционират изискват постоянен източник на гориво и кислород, но могат да произвеждат електричество непрекъснато, или за толкова дълго, за колкото им се доставят въпросните суровини.
    През 1839 година уелския физик Уилям Гроув разработва първите сурови горивни клетки. Първото комерсиално използване на горивните клетки е в космическите програми на НАСА, като източник на енергия за сондите, спътниците и космическите капсули. От тогава, горивните клетки се използват в много други приложения. Горивните клетки служат за основно и резервно захранване на търговски, промишлени и жилищни сгради, както и в отдалечени или недостъпни райони. Те се използват за захранване и на превозни средства, включително автомобили, автобуси, мотокари, самолети, лодки, мотоциклети и подводници.
     Съществуват различни видове горивни клетки, но всички те се състоят от анод (отрицателна страна), катод (положителна страна) и електролит, който позволява на зарядите да се придвижват между двете страни на горивната клетка. Електроните се пренасят от анода към катода чрез външен кръг, произвеждащ постоянен електрически ток. 
Появяват се две химически реакции при интерфейсите на трите различни сегмента. Общият резултат от двете реакции е, че горивото се консумира, отделят се вода или въглероден диоксид и се създава електрически ток, който може да се използва за захранване на електрически устройства.
    Анодът катализатор окислява горивото, обикновено водород, преобразува горивото в положително заредени йони и отрицателно заредени електрони. Електролитът е вещество, специално проектирано така, че йоните да могат да преминават през него, а електроните не. 
      Освободените електрони пътуват по проводник със създаването на електрически ток. Йоните пътуват през електролита към катода. След като достигнат до катода, те се събират с електроните и заедно реагират с 1/3 химикал, обикновено кислород, за да създадат вода или въглероден двуокис.
Блок диаграма на горивната клетка
    
     Тъй като основната разлика между различните видове горивни клетки е в електролита, горивните клетки се класифицират според типа електролит, който използват. Горивните клетки се предлагат в различни размери. Индивидуалните горивни клетки произвеждат сравнително малък електрически потенциал, около 0.7 волта, така че клетките са "подредени", или поставени в серия,  за да увеличават напрежението и да отговарят на изискванията на приложението. В допълнение към електричеството, горивните клетки произвеждат вода, топлина и в зависимост от източника на гориво, много малки количества от азотен диоксид и други емисии. Енергийната ефективност на горивната клетка обикновено е между 40-60%, или до 85%, ако е заложено използването на отпадната топлина.
 

Условия за ползване За нас Подкрепете ни! Карта на сайта Приятели За реклама Контакт с нас Каузи