Co je to technologie palivových článků?

Technologie palivových článků je používání palivových článků k výrobě elektřiny pro motory.Palivové články jsou dodávány v různých typech a každý typ lze použít k napájení různých typů objektů, jako jsou přepravní vozidla nebo velké generátory.Technologie palivových článků přišla do popředí energetické technologie jako alternativní zdroj.

Palivový článek vyrábí elektřinu přeměnou kyslíku a vodíku na vodu.Přenosem elektronů obsažených v vodíku do buňky se vytvoří elektřina přímý proud a směřuje na motor.Jednou z hlavních výhod používání palivových článků k vytváření elektřiny je to, že vedlejší produkty procesu jsou pouze voda a teplo, zatímco použití fosilních paliv pro energii vytváří znečištění a odpad.Palivový článek také nemusí být nabije, pokud má vodík a kyslík k přeměně na energii, ale nemůže ukládat energii, jako je baterie.

Existuje pět hlavních typů palivových článků: kyselina fosforečná, roztavená uhličitan, oxid pevný, alkalií a membrána protonů.Každý typ byl použit k napájení různých objektů a každý má své vlastní výhody a nedostatky pro použití při výrobě energie.Výzkum se stále provádí o tom, jak nejlépe využít produkované energie a jak vytvářet nákladově efektivní způsoby použití buněk.

V USA v 60. letech 20. století používaly kosmické lodě Apollo vytvořené americkou národní leteckou a kosmickou správou (NASA), aby poskytovaly palivové články z alkalií k zajištění energie, tepla a zásobování vodou do vesmírné posádky.Alkalický palivový článek je nejméně nákladným typem technologie palivových článků a jeho účinnost je kolem 70 procent.Molten uhličitanové palivové články jsou extrémně vysokoteplotní buňky a pro jejich aplikaci v elektrárnách nebo pro napájení měst nebo velkých továren se vyvíjí nová technologie.Protože tyto buňky mohou dosáhnout až 1 200 a deg; F (asi 650 deg; c), může být odpadní teplo recyklováno pro spotřebu energie.

Kyselina fosforečná se používá v technologii palivových článků k napájení malých generátorů v komerčních budovách.Rovněž byla účinná při napájení větších vozidel, jako jsou autobusy.Palivové články z kyseliny fosforečné byly prvním typem, který byl použit ve velkém komerčním měřítku.Ukázalo se, že palivové články pro výměnu protonů jsou užitečné pro výrobu energie v automobilech nebo domech.Nižší množství tepla potřebného pro tyto palivové články umožňuje jejich používání rychleji a jsou bezpečnější pro použití kolem jiných mechanických částí.Uložení dostatečného množství vodíku v osobním automobilu pro cestování na dlouhé vzdálenosti však bylo překážkou při použití buněk membrány pro výměnu protonů pro technologii palivových článků.

Palivové články z pevného oxidu jsou dalším typem buňky, které pracují při vysoké teplotě a používají se ve velkých generátorech.Tyto typy buněk jsou schopny vytvořit velké množství energie a jsou vysoce efektivní.Nevýhodou je však to, že vysoké množství tepla potřebného k výrobě elektřiny vyžaduje, aby společnost vložila mnoho bezpečnostních a operačních štítů, což může vést k přidaným nákladům.

Technologie palivových článků je stále příliš drahá na to, aby fungovala jako alternativa nebo náhrada za baterie v malé elektronice nebo zařízeních.Tato technologie však stále postupuje, zejména jako zásobování energie pro vozidla.Tlak vlád a environmentálních agentur zvýšil motivaci ke snížení spoléhání se na fosilní paliva a plyn pro dodávku energie země a mnoho z nich se obracelo na technologii palivových článků pro řešení.