Τι είναι η γεννήτρια κυψελών καυσίμου;

Μια γεννήτρια κυψελών καυσίμου είναι μια συσκευή που παράγει ηλεκτρική ενέργεια μέσω ηλεκτροχημικών αντιδράσεων αντί για την καύση καυσίμου.Αν και συχνά συνδέονται με καθαρές τεχνολογίες υδρογόνου, οι γεννήτριες κυψελών καυσίμου μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια ποικιλία πηγών καυσίμου, συμπεριλαμβανομένων των παραδοσιακών ορυκτών καυσίμων όπως το φυσικό αέριο.Μια γεννήτρια κυψελών καυσίμου χρησιμοποιεί πολλαπλά κύτταρα καυσίμου που ομαδοποιούνται σε μια "στοίβα" μαζί με τα στήριξη εξαρτημάτων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας της επιθυμητής τάσης και ρεύματος.Οι γεννήτριες που χρησιμοποιούν την τεχνολογία κυψελών καυσίμου έχουν παραχθεί σε μια ποικιλία μεγεθών, που κυμαίνονται από μικρές φορητές μονάδες έως γεννήτριες μεγέθους του ρυμουλκούμενου-ρυμουλκούμενου που είναι ικανοί να τροφοδοτούν μικρές πόλεις.

Στο επίκεντρο οποιασδήποτε γεννήτριας κυψελών καυσίμου υπάρχουν κύτταρα καυσίμου, τα οποία χρησιμοποιούν ηλεκτροχημικές αντιδράσεις και όχι την καύση καυσίμου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.Αυτό καθιστά την τεχνολογία κυψελών καυσίμου πολύ καθαρότερη από τις συμβατικές γεννήτριες, οι οποίες παράγουν υποπροϊόντα όπως τέφρα, διοξείδιο του άνθρακα και ρύπους που σχηματίζουν νέφος, καθώς αναφλέγουν και καίγονται καύσιμα.Υπάρχουν πολλοί τύποι κυττάρων καυσίμου και μια μεγάλη ποικιλία υλικών μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή τους, αλλά η βασική αρχή παραμένει η ίδια: μια πηγή καυσίμου ενεργοποιεί πολλαπλές χημικές αντιδράσεις με συστατικά του κυττάρου καυσίμου για την παραγωγή ηλεκτρονίων.Αν και συχνά θεωρούνται συνώνυμοι με την ισχύ του υδρογόνου, τα κύτταρα καυσίμου μπορούν να χρησιμοποιούν παραδοσιακά ορυκτά καύσιμα όπως το φυσικό αέριο.Ένα εναλλακτικό καύσιμο, όπως το βιοαέριο ή το μεθάνιο, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε πολλά σχέδια.

Ένα μοναδικό κυψέλη καυσίμου από μόνο του δεν μπορεί να δημιουργήσει αρκετό ηλεκτρικό ρεύμα για να είναι χρήσιμο στις περισσότερες εφαρμογές, έτσι ώστε συχνά ομαδοποιούνται σε αυτό που είναι γνωστό ως καύσιμοΚυτταρική στοίβα.Ο αριθμός των μεμονωμένων κυττάρων σε μια στοίβα εξαρτάται από την προβλεπόμενη χρήση του συστήματος και μια μεγάλη γεννήτρια κυψελών καυσίμου μπορεί να περιλαμβάνει πολλαπλές στοίβες.Εκτός από τη στοίβα ή τις στοίβες, η γεννήτρια περιέχει άλλα εξαρτήματα όπως μόνωση, δεξαμενές αποθήκευσης για καύσιμα και συσκευές που χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή υδρογόνου από διαφορετικές πηγές καυσίμου.Εάν η γεννήτρια χρησιμοποιείται για να συμπληρώσει ή να αντικαταστήσει το ηλεκτρικό πλέγμα, πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένας μετατροπέας για τη μετατροπή του άμεσου ρεύματος (DC) που παράγεται από τα κύτταρα καυσίμου σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) που χρησιμοποιείται στο πλέγμα και στις οικιακές συσκευές.

Δεδομένου ότι ο αριθμός των κυττάρων καυσίμου σε μια στοίβα μπορεί να ποικίλει, μια γεννήτρια κυψελών καυσίμου μπορεί να έρθει σε ένα ευρύ φάσμα μεγεθών.Ορισμένα πολύ μικρά προϊόντα στοχεύουν στη φόρτιση συσκευών ηλεκτρονικών ειδών καταναλωτικής, όπως κινητά τηλέφωνα και φορητούς υπολογιστές.Οι γεννήτριες κυψελών καυσίμων, που συνήθως παράγουν μεταξύ 1 και 5 κιλοβάτ, χρησιμοποιούνται συχνά σε κάτι που ονομάζεται σύστημα συνδυασμένης θερμότητας και ισχύος (CHP) για να παρέχει ένα σπίτι με ηλεκτρική ενέργεια και θερμότητα.Μεγαλύτερες μονάδες μεγέθους ελκυστήρα-ρυμουλκούμενου μπορούν να χρησιμοποιηθούν από εταιρείες κοινής ωφέλειας για να τροφοδοτήσουν επιπλέον ισχύ στο ηλεκτρικό δίκτυο κατά τη διάρκεια περιόδων υψηλής ζήτησης.Οι κινητές μονάδες έχουν παραχθεί σε ηλεκτρικά αυτοκίνητα, λεωφορεία, υποβρύχια και ακόμη και διαστημικά σκάφη.