Vad är bränslecellsteknik?

Bränslecellsteknologi är användningen av bränsleceller för att producera el till kraftmotorer.Bränsleceller finns i olika typer, och varje typ kan användas för att driva olika typer av föremål, såsom transportfordon eller stora generatorer.Bränslecellstekniken har kommit i framkant inom energitekniken som en alternativ källa.

En bränslecell producerar elektricitet genom en omvandling av syre och väte till vatten.Genom överföringen av elektronerna som finns i väte till cellen skapas och riktas likström el.En av de viktigaste fördelarna med att använda bränsleceller för att skapa elektricitet är att biprodukterna av processen endast är vatten och värme, medan att använda fossila bränslen för energi skapar föroreningar och avfall.En bränslecell behöver inte laddas så länge den har väte och syre för att omvandla till energi, men den kan inte lagra energi som ett batteriburk.

Det finns fem huvudtyper av bränsleceller: fosforsyra, smält karbonat, fast oxid, alkali och protonbytesmembran.Varje typ har använts för att driva en mängd olika objekt, och var och en har sina egna fördelar och brister för användning i energiproduktion.Forskning bedrivs fortfarande om hur man bäst använder den producerade energin och hur man skapar kostnadseffektiva sätt att använda cellerna.

I USA på 1960 -talet använde Apollo rymdskepp som skapades av US National Aeronautics and Space Administration (NASA) alkalibränsleceller för att tillhandahålla energi, värme och en vattenförsörjning till rymdbesättningen.En Alkali -bränslecell är den billigaste typen av bränslecellsteknologi att producera, och dess effektivitet är cirka 70 procent.Smält karbonatbränsleceller är extremt högtemperaturceller, och ny teknik utvecklas för deras tillämpning i kraftverk eller till kraftstäder eller stora fabriker.Eftersom dessa celler kan nå upp till 1 200 deg; F (cirka 650 deg; c) kan avfallsvärmen återvinnas för energianvändning.

Fosforsyra används i bränslecellsteknologi för att driva små generatorer i kommersiella byggnader.Det har också varit effektivt för att driva större fordon, till exempel bussar.Fosforsyrabränsleceller var den första typen som användes i stor kommersiell skala.

Protonbytesmembranbränsleceller har visat sig vara användbara för energiproduktion i bilar eller hem.Den lägre mängden värme som krävs för dessa bränsleceller gör att de kan användas snabbare, och de är säkrare för användning runt andra mekaniska delar.Att lagra tillräckligt med väte i en personbil för långväga resor har emellertid varit ett hinder för att använda protonbytesmembranceller för bränslecellsteknik.

Fasta oxidbränsleceller är en annan typ av cell som arbetar vid hög temperatur och används i stora generatorer.Dessa typer av celler kan skapa en stor mängd energi och är mycket effektiva.Nackdelen är emellertid att den höga mängden värme som krävs för att producera elen kräver att ett företag lägger in många säkerhets- och operativa sköldar, vilket kan resultera i extra kostnad.

Bränslecellsteknologi är fortfarande för dyrt för att fungera som ett alternativ eller ersättning för batterier i småskalig elektronik eller enheter.Tekniken fortsätter dock att gå vidare, särskilt som en energiförsörjning för fordon.Trycket från regeringar och miljöbyråer har ökat incitamentet för att minska förlitandet av fossila bränslen och gas för ett lands energiförsörjning, och många vänder sig till bränslecellsteknologi för lösningar.