Jaké jsou různé typy palivových článků?

Palivové články přeměňují chemickou energii na elektřinu.Jsou podobné funkci baterií, kromě toho, že chemické reaktanty v palivovém článku mohou být doplněny, když dojdou.Palivový článek je obvykle charakterizován typem použitého elektrolytu, jeho provozní teplotou a možnými aplikacemi.Většina výzkumu palivových článků byla soustředěna na automobilové aplikace, i když se také zkoumá pro průzkum prostoru.

Důležitou charakteristikou palivového článku je typ použitého elektrolytu.Elektrolyt v palivovém článku spojuje elektricky palivo a oxidační oxidační a přitom je udržuje fyzicky oddělené.Elektrolyty používané v technologii palivových článků mohou být buď kapalné nebo pevné, což vede k různým návrhovým výhodám a výzvám.

Užitečný způsob klasifikace palivových článků je jejich pracovní teplotou.Mnoho vzorů, jako je palivový článek s oxidem pevného oxidu, vyžaduje vysokou provozní teplotu, aby se dosáhlo vysoké energetické účinnosti.Reakce při těchto vysokých teplotách mohou často přeměnit více vnitřní chemické energie na elektřinu, spíše než ztrácet mnoho energie odpadním teplem.Na druhé straně palivové články s nižšími provozními teplotami jsou obvykle přenosnější.Palivové články z polymerních výměny (PEMFC) jsou studovány pro jejich slibnou aplikaci při přepravě.

PEMFC mohou dosáhnout relativně vysoké účinnosti při práci při teplotě menší než 212 stupňů Fahrenheita (100 stupňů Celsia).Taková nízká provozní teplota umožňuje rychle se spustit palivový článek.Tento typ palivového článku také používá pevný plastový film jako elektrolyt, který usnadňuje těsnění palivových článků než u jiných typů elektrolytů.Tato kombinace funkcí učinila PEMFC ideálním kandidátem na výměnu automobilových spalovacích motorů.

Někteří spekulovali, že palivové články nakonec nahradí přepravní systémy na bázi benzínu.Ekonomika založená na vodíku, spíše než oleji, by si mohla těšit na několik klíčových výhod.Za prvé, emise vozidel by byly omezeny na vodní páru, což nepředstavuje zjevnou hrozbu životního prostředí.Za druhé, vozidla poháněná vodíkem se nakonec mohou ukázat jako silnější na jednotku paliva.A konečně, nabídka vodíku by mohla být potenciálně obnovitelným zdrojem, na rozdíl od fosilních paliv, která nejsou obnovitelná.

Alkalické palivové články jsou typ používaný při průzkumu prostoru, včetně Apollo SpaceFlights na Měsíc.Kombinují vodík a kyslík za účelem výroby elektřiny, uvolňování tepla a vody v tomto procesu.Jako elektrolyt v tomto typu palivového článku se používá vodný alkalický roztok.Alkalické palivové články mají vysokou úroveň technologického vývoje a mohou mít elektrickou účinnost až 60%.Náklady na tyto palivové články však zabránily jejich rozsáhlému přijetí v pozemských aplikacích.