Wat is brandstofceltechnologie?

Brandstofceltechnologie is het gebruik van brandstofcellen om elektriciteit te produceren tot stroommotoren.Brandstofcellen zijn er in verschillende typen en elk type kan worden gebruikt om verschillende soorten objecten van stroom te voorzien, zoals transportvoertuigen of grote generatoren.Brandstofceltechnologie is als alternatieve bron naar de voorhoede van energietechnologie.

Een brandstofcel produceert elektriciteit door een omzetting van zuurstof en waterstof in water.Door de overdracht van de elektronen in waterstof naar de cel wordt de elektriciteit van directe stroom gecreëerd en gericht op een motor.Een van de belangrijkste voordelen van het gebruik van brandstofcellen om elektriciteit te creëren, is dat de bijproducten van het proces alleen water en warmte zijn, terwijl het gebruik van fossiele brandstoffen voor energie vervuiling en afval creëert.Ook hoeft een brandstofcel niet te worden opgeladen zolang hij waterstof en zuurstof heeft om te converteren naar energie, maar het kan geen energie opslaan zoals een batterij kan.

Er zijn vijf belangrijke soorten brandstofcellen: fosforzuur, gesmolten carbonaat, vaste oxide, alkali en protonenuitwisselingsmembraan.Elk type is gebruikt om verschillende objecten van stroom te voorzien, en elk heeft zijn eigen voordelen en tekortkomingen voor gebruik in energieproductie.Er wordt nog steeds onderzoek gedaan naar hoe de geproduceerde energie het beste kan worden gebruikt en hoe u kosteneffectieve manieren kunt creëren om de cellen te gebruiken.

In de VS in de jaren zestig gebruikten de Apollo -ruimtevaartuigen die werden gecreëerd door de Amerikaanse National Aeronautics and Space Administration (NASA) alkali -brandstofcellen om energie, warmte en een watervoorziening te bieden aan de ruimtebemanning.Een alkali -brandstofcel is het minst dure type brandstofceltechnologie om te produceren en de efficiëntie ervan is ongeveer 70 procent.Gesmolten carbonaatbrandstofcellen zijn extreem hoge-temperatuurcellen en er wordt nieuwe technologie ontwikkeld voor hun toepassing in energiecentrales, of naar stroomsteden of grote fabrieken.Aangezien deze cellen tot 1.200 deg; F (ongeveer 650 deg; c) kunnen bereiken, kan de afvalwarmte worden gerecycled voor energieverbruik.

Fosforzuur wordt gebruikt in brandstofceltechnologie om kleine generatoren in commerciële gebouwen van stroom te voorzien.Het is ook effectief geweest in het voeden van grotere voertuigen, zoals bussen.Fosforzuurbrandstofcellen waren het eerste type dat op grote commerciële schaal werd gebruikt.

Protonuitwisselingsmembraanbrandstofcellen is bruikbaar aangetoond dat ze nuttig zijn voor de energieproductie in auto's of huizen.Dankzij de lagere hoeveelheid warmte die nodig is voor deze brandstofcellen kan ze sneller worden gebruikt en ze zijn veiliger voor gebruik rond andere mechanische onderdelen.Het opslaan van voldoende waterstof in een personenauto voor langeafstandsreizen is echter een belemmering geweest voor het gebruik van protonuitwisselingsmembraancellen voor brandstofceltechnologie.

Cellen van vaste oxide zijn een ander type cel dat bij een hoge temperatuur werkt en in grote generatoren worden gebruikt.Dit soort cellen zijn in staat om een grote hoeveelheid energie te creëren en zijn zeer efficiënt.Het nadeel is echter dat de grote hoeveelheid warmte die nodig is om de elektriciteit te produceren vereist dat een bedrijf veel veiligheids- en operationele schilden inzet, wat kan leiden tot extra kosten.

Brandstofceltechnologie is nog steeds te duur om als alternatief of vervanging voor batterijen in kleinschalige elektronica of apparaten te fungeren.De technologie blijft echter vooruitgaan, vooral als een energievoorziening voor voertuigen.De druk van overheden en milieuorganisaties heeft de stimulans verhoogd om de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en gas te verminderen voor de energietoevoer van een land, en velen wenden zich tot brandstofceltechnologie voor oplossingen.