Melyek a különféle típusú üzemanyagcellák?

Az üzemanyagcellák átalakítják a kémiai energiát villamos energiává.Hasonlóak a funkcióban lévő akkumulátorokhoz, azzal a különbséggel, hogy az üzemanyagcellában lévő kémiai reagensek feltölthetők, amikor elfogynak.Az üzemanyagcellát általában a használt elektrolit típusa, működési hőmérséklete és lehetséges alkalmazásai jellemzik.Az üzemanyagcellákkal kapcsolatos legtöbb kutatás az autóalkalmazásokra összpontosult, bár ezeket az űrkutatás szempontjából is kutatják.

Az üzemanyagcellának fontos jellemzője a használt elektrolit típusa.Az üzemanyagcellában lévő elektrolit elektromosan összeköti az üzemanyagot és az oxidálószert, miközben fizikailag külön tartozik.Az üzemanyagcellás technológiában használt elektrolitok folyékonyak vagy szilárdak lehetnek, ami eltérő tervezési előnyöket és kihívásokat eredményez.Számos terv, mint például a szilárd oxid üzemanyagcella, magas üzemi hőmérsékletet igényel a magas energiahatékonyság elérése érdekében.Az ilyen magas hőmérsékleten fellépő reakciók gyakran több belső kémiai energiát alakíthatnak ki villamos energiává, ahelyett, hogy sok energiát veszítenek a hulladékhőn keresztül.Az alacsonyabb működési hőmérsékletű üzemanyagcellák viszont általában hordozhatóbbak.A polimercsere -tag üzemanyagcelláit (PEMFC -k) megvizsgálják a szállítás ígéretes alkalmazására.

A PEMFC -k viszonylag nagy hatékonyságot érhetnek el, miközben 212 foknál kisebb hőmérsékleten működnek (100 Celsius fok).Egy ilyen alacsony üzemi hőmérséklet lehetővé teszi az üzemanyagcellás gyors indulását.Az ilyen típusú üzemanyagcellák egy szilárd műanyag fóliát is használnak elektrolitként, ami az üzemanyagcellát egyszerűbbé teszi, mint más típusú elektrolitok esetében.Ez a funkciók kombinációja a PEMFC -t ideális jelöltvé tette a gépjármű -égési motorok cseréjére.

Néhányan azt állították, hogy az üzemanyagcellák végül teljesen felváltják a benzin alapú szállítási rendszereket.A hidrogénn alapuló gazdaság, nem pedig az olaj, számos kulcsfontosságú előnyt élvezhet.Először is, a jármű -kibocsátás a vízgőzre korlátozódna, ami nem jelent nyilvánvaló környezeti fenyegetést.Másodszor, a hidrogén által üzemeltetett járművek végül erősebbnek bizonyulhatnak az üzemanyag tömege.Végül, a hidrogénellátás potenciálisan megújuló erőforrás lehet, ellentétben a fosszilis tüzelőanyagokkal, amelyek nem megújíthatók.

Az lúgos üzemanyagcellák az űrkutatásban használt típusok, beleértve az Apollo űrrepülést a Hold felé.Egyesítik a hidrogént és az oxigént, hogy villamos energiát generáljanak, felszabadítsák a hőt és a vizet a folyamat során.Vizes lúgos oldatot használnak elektrolitként az ilyen típusú üzemanyagcellában.Az lúgos üzemanyagcellák magas szintű technológiai fejlődést élveznek, és akár 60%-os elektromos hatékonyságú lehet.Ezeknek az üzemanyagcelláknak a költségei azonban megakadályozták a földi alkalmazások széles körű elfogadását.