Mi az üzemanyagcellás technológia?
Az üzemanyagcellás technológia az üzemanyagcellák használata az energiaellátó motorok villamosenergia -előállításához.Az üzemanyagcellák különféle típusúak, és mindegyik típus felhasználható különféle típusú tárgyak, például szállítási járművek vagy nagy generátorok táplálására.Az üzemanyagcellás technológia alternatív forrásként az energiatechnika élvonalába került.
Egy üzemanyagcella elektromos energiát termel az oxigén és a hidrogén vízgé történő átalakításával.A hidrogénben lévő elektronok cellába történő átvitelén keresztül egyenáramú villamos energiát hoznak létre és egy motorra irányítanak.Az üzemanyagcellák villamosenergia-létrehozásának egyik fő előnye az, hogy a folyamat melléktermékei csak a víz és a hő, míg a fosszilis tüzelőanyagok energiafelhasználása szennyezést és hulladékot okoz.Ezenkívül egy üzemanyagcellát nem kell újratölteni, amíg hidrogén és oxigénje van az energia átalakításához, de nem tudja tárolni az energiát, mint egy akkumulátor.
Öt fő típusú üzemanyag -sejt létezik: foszforsav, olvadt karbonát, szilárd oxid, lúg és protoncserélő membrán.Mindegyik típusot különféle objektumok táplálására használták, és mindegyiknek megvan a maga előnyei és hiányosságai az energiatermeléshez.Még mindig kutatást végeznek arról, hogy miként lehet a legjobban felhasználni az előállított energiát, és hogyan lehet költséghatékony módszereket létrehozni a sejtek használatához.
Az Egyesült Államokban az 1960 -as években az Egyesült Államok Nemzeti Repülési és Űrügynökségének (NASA) által létrehozott Apollo űrhajók alkáli üzemanyagcellákat használtak energia, hő és vízellátás biztosítására az űrszemélyzet számára.Az alkáli üzemanyagcella a legolcsóbb típusú üzemanyagcellás technológia, amelyet előállítani, és hatékonysága körülbelül 70 %.Az olvadt karbonát-üzemanyagcellák rendkívül magas hőmérsékletű sejtek, és új technológiát fejlesztenek ki az erőművekben, vagy az erőművekben vagy a nagy gyárakban.Mivel ezek a sejtek akár 1200 -as (kb. 650 fok; c) elérhetnek, a hulladékhő újrahasznosítható energiafelhasználás céljából.
A foszforsavat az üzemanyagcellás technológiában használják a kereskedelmi épületekben lévő kis generátorok táplálására.Hatékony volt a nagyobb járművek, például a buszok táplálásában is.A foszforsav -üzemanyagcellák voltak az első típus, amelyet nagy kereskedelmi léptékben használtak.
A protoncserélő membrán üzemanyagcellákról kimutatták, hogy hasznosak az energiatermeléshez autókban vagy házakban.Az ezekhez az üzemanyagcellákhoz szükséges alacsonyabb hőmennyiség lehetővé teszi számukra, hogy gyorsabban használják őket, és biztonságosabbak más mechanikus alkatrészek körül.A távolsági utazáshoz elegendő hidrogén tárolása azonban a protoncserélő membránsejtek üzemanyagcellás technológiájához történő felhasználásának akadályt jelentette.
A szilárd oxid -üzemanyagcellák egy másik típusú cella, amely magas hőmérsékleten működik, és nagy generátorokban használják.Az ilyen típusú sejtek képesek nagy mennyiségű energiát létrehozni, és rendkívül hatékonyak.A hátrány azonban, hogy a villamos energia előállításához szükséges nagy hőmennyiség megköveteli a vállalat számára, hogy számos biztonsági és működési pajzsba kerüljön, ami további költségeket eredményezhet.
Az üzemanyagcellás technológia továbbra is túl drága ahhoz, hogy alternatívaként vagy pótlásként szolgáljon az akkumulátorok számára kisméretű elektronikában vagy eszközökben.A technológia azonban tovább halad, különösen a járművek energiaellátásaként.A kormányok és a környezetvédelmi ügynökségek nyomása fokozta az ösztönzést arra, hogy csökkentse a fosszilis tüzelőanyagokra és a gázra való támaszkodást az ország energiaellátására, és sokan az üzemanyagcellák technológiájához fordulnak a megoldásokhoz.