Τι είναι μια κυψέλη καυσίμου;

Μια κυψέλη καυσίμου μετατρέπει το υδρογόνο, το καύσιμο, σε ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας αέρα και άλλους καταλύτες.Οι κυτταρικές κυψέλες καυσίμου χημικά ενέργεια παγιδευμένα σε αέριο υδρογόνου και το μετατρέπουν στην κινητική ενέργεια που γνωρίζουμε ως ηλεκτρικό ρεύμα, χωρίς ορυκτά καύσιμα, καύση ή εκπομπές ρύπανσης.Ως αξιοσημείωτα αποτελεσματική, απίστευτα καθαρή πηγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, τα κύτταρα καυσίμου μπορούν να αντικαταστήσουν τόσο τις μπαταρίες όσο και τις κινητήρες για την τροφοδοσία οχημάτων, τους φορητούς υπολογιστές και τα οικιστικά δίκτυα.

Η τεχνολογία των κυττάρων καυσίμου έχει ερευνηθεί και αναπτυχθεί, αν και γιαΟικονομικοί και πολιτικοί λόγοι, δεν έχουν εφαρμοστεί ευρέως.Μια τέτοια καθαρή πηγή ενέργειας, ως μέρος μιας εκτεταμένης οικονομίας υδρογόνου, εγγυάται λιγότερη εξάρτηση από τις μειωμένες προμήθειες ορυκτών καυσίμων, δημιουργεί λιγότερα αέρια θερμοκηπίου που συμβάλλουν στην παγκόσμια αλλαγή του κλίματος και δεν εκραγούν ή δυσλειτουργίες τόσο συχνά όσο η ηλεκτρική ενέργεια που καθοδηγείται από τον κινητήρα.

Χημικά, ένα κύτταρο καυσίμου παίρνει υδρογόνο και αέρα, δημιουργεί ηλεκτρική ενέργεια και παράγει υποπροϊόντα νερού και θερμότητας.Τα εξωτερικά στρώματα μιας κυψέλης καυσίμου είναι η πλάκα ανόδου, με θετικό φορτίο και η πλάκα καθόδου, με αρνητικό φορτίο.Μαζί με την κεντρική πλάκα ηλεκτρολύτη, είναι καταλυτικά περιβάλλοντα που ενθαρρύνουν ορισμένες ηλεκτροχημικές λειτουργίες.

Η άνοδος χωρίζει το υδρογόνο σε πρωτόνια και ηλεκτρόνια.Τα ηλεκτρόνια ρέουν κατά μήκος μιας διαδρομής, παράγοντας ηλεκτρικό ρεύμα για ένα κύκλωμα, ενώ τα πρωτόνια κινούνται μέσω του ηλεκτρολύτη στην κάθοδο.Η κάθοδος συνδυάζει οξυγόνο με πρωτόνια, καθώς και συλλογή μερικών από τα ηλεκτρόνια στο κύκλωμα, για να τα ανασυνδυαστεί σε νερό.Η κάθοδος επιτρέπει το νερό και επιπλέον θερμότητα, να χρησιμοποιείται ως πρόσθετες πηγές ενέργειας.

Μια ανεξάρτητη παροχή υδρογόνου, όπως από μια δεξαμενή σε σταθμό, δεν χρειάζεται να είναι η μόνη πηγή καυσίμου σε ένα κυψέλες καυσίμου.Στην πραγματικότητα, μπορεί κανείς να τρέξει σε σήψη οργανικού υλικού, όπως η βλάστηση, επειδή αυτό εκπέμπει υδρογόνο, επίσης.Ή υδρογόνο μπορεί να διαχωριστεί από οξυγόνο από το νερό, μέσω ηλεκτρόλυσης, με ηλιακή ή αιολική ενέργεια.Εάν το νερό χρησιμοποιείται ως πηγή υδρογόνου, το κύτταρο καυσίμου είναι πρακτικά αθάνατη, καθώς συνεχίζει τον κύκλο από το νερό στο υδρογόνο στο νερό.Το κόστος μετατροπής σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο που οδηγείται από κυψέλες καυσίμου μπορεί αρχικά να είναι υψηλό, αλλά με την πάροδο του χρόνου θα μειώσει σημαντικά το κόστος συντήρησης, επισκευής και καυσίμων σε σύγκριση με τους συμβατικούς γεννήτριες ηλεκτρικής ενέργειας.Εάν κάποιος μπορεί να χρησιμοποιήσει την προκύπτουσα θερμότητα, ας πούμε, για να ζεσταθεί ένα σπίτι κατά τη διάρκεια του χειμώνα, η κυψέλη καυσίμου γίνεται ακόμα πιο οικονομικά αποδοτική.