Топливный Элемент Водород: Описание, Характеристики, Принцип Работы, Фото
Опубликованно 31.08.2018 18:52
Топливные элементы - устройства, эффективно работаю как тепло и постоянного тока на электрохимической реакции и богатой топлива водород. По принципу работы он схож с аккумулятором. Конструктивно топливный элемент представлен катода, анода и электролита. Чем он примечателен? В отличие от той же батареи, топливные элементы на водороде не аккумулируют электрическую энергию, ток не нужно, чтобы перезарядить и не разрядить. Производство электроэнергии клеток продолжается до тех пор, пока есть запас воздуха и топлива. Особенности
Отличием топливных элементов от других генераторов электроэнергии, что во время работы никакого топлива. Из-за этого свойства их не нужно высоко давления роторы, не громкий шум и вибрацию. Электричество в топливных элементах возникает в результате бесшумной электрохимической реакции. Химическая энергия топлива в таких устройствах преобразуется непосредственно в воде, тепловой и электрической энергии.
Топливные элементы отличаются высокой эффективностью и генерировать большие объемы парниковых газов. Продукт высвобождение клетками при работе.небольшое количество воды в виде пара и углекислый газ, который не выделяется в случае, если в качестве топлива используется чистый водород
История возникновения
В 1950-1960-е годы потребность в НАСА источников энергии для длительных космических миссий возник провоцирует одну из наиболее важных ролей, которые существовали на тот момент ТЭ. Щелочные элементы используют в качестве топлива водород и кислород, которые преобразуются в процессе электрохимической реакции побочных продуктов, полезных во время космического электричества, воды и тепла.
Топливные элементы были впервые открыты в начале XIX века - в 1838 году. В то же время первая информация об их эффективности появились.
Которые работают на топливных элементах, щелочные электролиты, начал в конце 1930-х годов. Клетки почки электроды были изобретены под высоким давлением только до 1939 года. Во время Второй мировой войны для британских подводных лодок, топливных элементов, состоящий из щелочной клетки диаметром около 25 сантиметров, были разработаны.
Интерес к ним вырос в 1950-80-е годы, характеризующееся отсутствием мазута. Страны мира начали заниматься вопросами загрязнения воздуха и окружающей среды, стремясь развивать экологически чистые методы производства электроэнергии. Технология производства топливных элементов переживает активное развитие.
Принцип работы
Поток тепла и топлива производится для клеток в результате электрохимической реакции, с помощью катода, анода и электролита.
Катод и анод протоны разделены проводящими электролитами. После подвода кислорода к катоду и водорода на аноде запускает химическую реакцию, результатом которой станет тепло, электричество и воду.
Молекулярный водород диссоциирует на катализаторе анода, что приводит к потере электронов. Ионы водорода прийти через электролит к катоду, электроны одновременно проходят по внешней электрической сети и генерации постоянного тока, Электропитание для оборудования. Молекула кислорода на катализаторе катода соединяется с электроном и протоном исходя, составляют в сумме воды, какой единственный продукт реакции.
Типы
Точный тип топливной ячейки зависит от области ее применения. Все топливные элементы можно разделить на две основные категории - высокотемпературные и низкотемпературные. Второго в качестве топлива используют чистый водород. Такие приборы обычно требуют переработки первичного топлива на чистый водород. Процесс будет с использованием специальных приборов.
Высокотемпературные топливные элементы не требуют такого, так как они преобразуют топливо при высоких температурах, что исключает необходимость создания водородной инфраструктуры.
Принцип действия топливного элемента на водороде основан на преобразовании химической энергии в электрическую без неэффективных процессов сгорания топлива и преобразования тепловой энергии в механическую энергию.
Общие Понятия
Водородные топливные элементы представляют собой электрохимические устройства, производят электроэнергию в результате высокоэффективного "холодного" горения топлива. Существует несколько видов таких устройств. Перспективной технологией, чем водород-воздушных топливных элементов с местоимения мембраны PEM.
Патрон полимерная мембрана служит для разделения двух электродов - катода и анода. Каждый из них представлял уголь-матрица с нанесенным на нее катализатором. Молекулярный водород диссоциирует на катализаторе анода, в результате чего электроны. Катионы не будут через мембрану к катоду, однако электроны во внешнюю цепь, так как мембрана для передачи электронов.
Молекула кислорода на катализаторе катода соединяется с электрона из электрической цепи и Протон исходя, образуя в итоге вода, которая единственным продуктом реакции.
Топливные элементы на водороде в качестве исходных материалов для изготовления мембраны поддерживаемых электрод блоки, производя себя в качестве ключевых элементов энергетической системы.
Преимущества водородных топливных элементов
Среди них следует выделить: Повышение удельной теплоемкостью. Широкий Диапазон Рабочих Температур. Отсутствие вибрации, шума и тепловых пятен. Надежностью при холодном пуске. Нет саморазряда, что обеспечивает длительный срок хранения энергии. Неограниченная автономность благодаря возможности регулировки потребления энергии путем изменения количества топлива дозах. Программное обеспечение практически любой интенсивности энергии путем изменения емкости для водорода. Длительный Срок Службы. Тихий и экологически чистый работа. Высокий уровень энергоемкости. Толерантность к сторонних примесей в водороде.
Область применения
За счет высокого КПД топливных элементов с водородом в различных областях: Портативные Зарядные Устройства. Энергоснабжающие системы для БПЛА. Источники Бесперебойного Питания. Прочие приборы и оборудование. Перспективы водородной энергетики
Широкое использование топливных элементов на перекиси водорода может появиться только после создания эффективного способа получения водорода. Для внедрения технологии на активное использование требует новых идей, при этом большие надежды возлагаются на концепции Biotech элементы и нанотехнологии. Некоторые компании недавно выпустили мощные катализаторы на основе различных металлов, одновременно с появлением информации о создании топливных ячеек без мембраны, что значительное сокращение стоимости производства и упростить конструкцию таких устройств. Преимущества и характеристики топливных элементов на водороде не перевешивают их основные недостатки - высокая стоимость, особенно в сравнении с углеводородным газам устройств. На создание водородной энергоустановки минимум 500 тысяч долларов требует.
Как собрать топливный элемент на водороде?
Топливные ячейки с малой мощностью можно создать даже в условиях обычной домашней или школьной лаборатории. В качестве материалов старый противогаз, куски оргстекла, водный раствор этилового спирта и щелочи используется.
Корпус топливного элемента на водороде своими руками возникает из оргстекла толщиной не менее пяти миллиметров. Перегородки между камерами меньшей толщиной порядка 3 миллиметров. Оргстекло клеится с помощью специального клея, цифровым хлороформа или дихлорэтана и стружки из оргстекла. Все эффективной вытяжки будут работать только в процессе.
В наружной стенке корпуса недорогой отверстие диаметром 5-6 см в резиновую пробку вставлен вставлена стеклянная трубка и вырожденная. Активированный уголь из противогаза будет во втором и четвертом отделе корпуса топливного элемента - он будет использоваться в качестве электрода.
Циркуляция топлива происходит в первой камере, в то время как пятый наполненный воздухом, поставляются из кислорода. Электролит, сепия между электродами, с раствором парафина и бензина Избегайте контакта с воздушной камерой. На слой угля медь плиты соединены с периферической на провода, по которым ток отводится.
Вместе топливных элементах с водородом построен заряженные водка, разбавленный водой в соотношении 1:1. В полученную смесь аккуратно добавить, едкий калий: 200 грамм воды растворится 70 граммов калия.
Перед испытанием топливных элементов с водородом в первой камере погружен топливо заполняет, в третьем - электролит. Вольтметр подключен, должны различаться электродов от 0,7 до 0,9 вольт. Для непрерывной эксплуатации элементов хранилища отработанного ядерного топлива должно быть налито рассеивается, и через резиновый шланг - новые. Казалось, трубки регулирует подачу топлива. Такие топливные элементы на водороде, собранные дома, имеют малую емкость. Автор: Майкл Жаворонок 24. Июль, 2018
Категория: Автомобили
