Топливные элементы - технология энергосбережения, которая производит электроэнергию. Эта технология предлагает средство создания власти более эффективно и с меньшим количеством загрязнения. Топливный элемент - электрохимическое энергетическое конверсионное устройство. Другими словами, топливный элемент преобразует водород химикатов и кислород в воду, и в процессе, это произведет электричество.
С топливным элементом, химикаты постоянно текут в клетку, таким образом, она никогда не идет мертвая, пока есть поток химикатов в клетку, электричество вытекает из клетки. Большинство топливных элементов в использовании сегодня использует водород и кислород как химикаты. Топливный элемент конкурирует со многими другими типами энергетических конверсионных устройств, включая бензинового двигателя в Вашем транспортном средстве.
обменный мембранный топливный элемент протона (PEMFC) является одной из самых многообещающих технологий. Это - тип топливного элемента, который закончит тем, что привел транспортные средства в действие.
Топливные элементы работают противоположным способом электролиза. В электролизе воды произведены водород и кислород, когда Вы поставляете электричество клетке. В топливном элементе, когда у Вас есть поставка водорода и кислорода, произведено электричество. Сгорание водорода - только водный пар, и это является не загрязняющим окружающую среду.
протон обменивают мембранный топливный элемент (PEMFC) использование одна из самых простых реакций любого топливного элемента. У анода, который является отрицательной почтой топливного элемента, есть несколько рабочих мест:
• Это проводит электроны, которые освобождены от водородных молекул так, чтобы они могли использоваться во внешнем кругообороте. Этому запечатлели каналы в это, которые рассеивают водородный газ одинаково по поверхности катализатора.
• Катод, положительная почта топливного элемента. Этому запечатлели каналы в это, которые распределяют кислород поверхности катализатора. Это также проводит электроны назад от внешнего кругооборота до катализатора, где они могут повторно объединиться с водородными ионами и кислородом, чтобы сформировать воду.
• Электролит - протонная мембрана обмена. Этот особенно рассматриваемый материал, который смотрит что-то как обычная кухонная обертка пластмассы, только проводит положительно заряженные ионы. Мембрана блокирует электроны.
• Катализатор - специальный материал, который облегчает реакцию кислорода и водорода. Это обычно делается из платинового порошка, очень тонко покрытого на копировальную бумагу или ткань. Катализатор является грубым и пористым так, чтобы максимальная площадь поверхности платины могла быть выставлена водороду или кислороду. Покрытая платиной сторона катализатора сталкивается с PEM.
есть другие типы технологий топливного элемента, развиваемых для возможного коммерческого использования:
• Щелочной топливный элемент (АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПОЛЕТОМ), использовался в американской космонавтике с 1960-ых. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПОЛЕТОМ очень восприимчиво к загрязнению, таким образом, это требует чистого водорода и кислорода. Это очень дорого, таким образом, этот тип топливного элемента вряд ли будет коммерциализирован.
• Фосфорическо-кислотный топливный элемент (PAFC), имеет потенциал для использования в маленьких постоянных системах производства электроэнергии. Это работает при более высокой температуре чем топливные элементы PEM, таким образом, у этого есть более длительное время разминки. Это делает это неподходящим для использования в автомобилях.
• Твердый окисный топливный элемент (SOFC), лучше всего удовлетворены для крупномасштабных постоянных генераторов власти, которые могли предоставить электричество фабрикам или городам. Этот тип топливного элемента работает при очень высоких температурах (приблизительно 1 832 F, 1 000 C). Эта высокая температура делает надежность проблемой, но это также имеет преимущество: пар, произведенный топливным элементом, может быть направлен в турбины, чтобы произвести больше электричества. Это улучшает полную эффективность системы.
• Литой топливный элемент карбоната (MCFC), также лучше всего удовлетворены для больших постоянных генераторов власти. Они работают в 1 112 F (600 C), таким образом, они также производят пар, который может использоваться, чтобы произвести больше власти. У них есть более низкая рабочая температура чем SOFC, что означает, что они не нуждаются в таких экзотических материалах. Это делает дизайн немного менее дорогим.
Приведенные в действие топливным элементом транспортные средства должны начать заменять транспортные средства газового и дизельного двигателя в ближайшем будущем. Транспортное средство топливного элемента будет очень подобно электромобилю, но с топливным элементом и реформатором вместо батарей. Вы, вероятно, заполните свое транспортное средство топливного элемента метанолом, хотя некоторые компании работают над реформаторами бензина. Другие компании надеются покончить с реформатором полностью, проектируя передовые устройства хранения данных для водорода.