Топливный элемент водород: описание, характеристики, принцип работы, фото

Опубликованно 28.08.2018 10:36

Топливный элемент-это устройство, эффективно арбитраж тепло и постоянного тока в результате электрохимической реакции и использовании топлива, богатого водородом. По принципу работы похож на батареи. Конструктивно топливный элемент, представленный в катод, анод и электролит. Открывается? В отличие от батарей, топливных элементов и водорода, не накапливают электрической энергии, не требуют электричества для подзарядки, и не загружаются. Выработка электроэнергии ячеек продолжается до тех пор, пока у них есть запас воздуха и топлива. Характеристики

Отличие от топливных элементов других генераторов электроэнергии является то, что во время работы не сжигает топливо. Из-за этой особенности не нужно роторов высокого давления, не издают сильного шума и вибрации. Электричество в топливных элементах происходит в результате тишина электрохимической реакции. Химической энергии топлива в этих устройствах превращается непосредственно в воду, тепло и электричество.

Топливные элементы отличаются высокой эффективностью и не производят большого количества парниковых газов. Продукт Jammer работы ячейки имеют небольшие количества воды в виде пара и углекислый газ, который не выделяется в случае, если в качестве топлива чистого водорода.

История появления

В 1950-1960 годах лет возникла необходимость NASA источников энергии для длительных космических полетов вызвало даже самых требовательных клиентов, для которых существовали в то время, топливные элементы. Щелочные используются в качестве топлива кислород и водород, которые в ходе электрохимической реакции превращаются в побочные продукты, полезные во время космического полета - электроэнергии, воды и тепла.

Топливные элементы были обнаружены в начале XIX века в 1838 году. В то же время появились первые Новости о его эффективности.

Работа над топливными элементами, которые используются щелочные электролиты, началось в конце 1930-х годов. Ячейки, ни читать, ни электроды высокого давления были изобретены только в 1939 году. Во время Второй Мировой войны для британских подводных лодок были разработаны топливные элементы, состоящие из ячеек щелочные диаметром около 25 сантиметров.

Интерес возрос в 1950-80 годы, характеризуется нехватки топлива, получаемых из нефти. Страны всего мира начали заниматься вопросами загрязнения воздуха и окружающей среды, пытаются разработать экологически безопасные способы получения электрической энергии. Технологии производства топливных элементов на сегодняшний день, испытывает сильное развитие.

Принцип работы

Тепло и электричество вырабатываются топливных элементов в результате электрохимической реакции, которая происходит с использованием катода, анода и электролита.

Катод и анод разделены проводящих протоны электролита. После вступления кислорода на катоде и водород, на аноде начинается химическая реакция, в результате, превращаются в тепло, ток и вода.

Молекулярного водорода, обсудим это в катализаторе анода, что приводит к потере электронов. Ионы водорода поступают к катоду через электролит, в то же время, электроны переходят по внешней электрической сети и создают постоянный ток, который используется для питания компьютера. Молекулы кислорода в катализаторе катода соединяется с электроном, и отчеты, Протон, образуя, наконец, вода является единственным продуктом реакции.

Типы

Выбор определенного типа топлива ячейки в зависимости от сферы их применения. Все элементы топлива, делятся на две основные категории: высокая температура и низкая температура. Второго в качестве топлива используют водород в чистом виде. Этот тип устройств, как правило, требуют первичной переработки топлива водорода в чистом виде. Процесс осуществляется с использованием специального оборудования.

Высокотемпературные топливные элементы не нуждаются в подобном, так как делают топливо при высоких температурах, что исключает необходимость создания инфраструктуры водорода.

Принцип работы топливных элементов водорода основан на преобразовании химической энергии в электрическую без малоэффективных процессов сгорания топлива и преобразования тепловой энергии в механическую.

Общие понятия

Водородные топливные элементы-это устройства, электрохимических, которые производят электрическую энергию в результате "холодного" горения топлива. Различают несколько типов подобных приборов. Наиболее перспективной технологией считаются водород-воздушные топливные элементы, воздух автономии мембраны PEMFC.

Рано Рог предназначен для разделения двух электродов - катода и анода. Каждый из них представляет массив угля, что имеет в ней катализатора. Молекулярного водорода, обсудим это в катализаторе анода, электроны давать. Катионы выполняют к катоду через мембрану, тем не менее, электроны передаются во внешнюю цепь, так как мембрана не предназначена для передачи электронов.

Молекулы кислорода в катализаторе катода соединяется с электронами электрического тока, и отчеты, Протон, образуя, наконец, вода является единственным продуктом реакции.

Топливные элементы водорода используются для изготовления мембраны электрода блоков, которые являются основными, приносящих элементы энергетической системы.

Преимущества топливных элементов водорода

Среди них следует отметить: Увеличение теплоемкости. Широкий диапазон рабочих температур. Отсутствие вибрации, шума и тепла пятно. Надежность пуска холодного двигателя. Отсутствие саморазряда, что обеспечивает длительный срок хранения энергии. Неограниченная автономность благодаря возможности регулировать интенсивность энергии за счет изменения количества топливных аэрозолей. Обеспечить практически любой контент энергии за счет изменения емкости хранения водорода. Длительный срок службы. Тишина и экологичность работы. Высокий уровень интенсивности. Допуск поставщиков примесей в водороде.

Область применения

Благодаря высокой эффективности водородные топливные элементы применяются в различных областях: Портативные зарядные устройства. Энергоснабжающие системы БПЛА. Источники бесперебойного питания. Других компьютеров и устройств. Перспективы водородной энергетики

Широкое применение топливных элементов в перекиси водорода, будет возможно только после создания эффективного способа получения водорода. Для внедрения технологии на предприятии, требуются новые идеи, с большими ожиданиями в отношении концепции биотоплива элементов и нанотехнологии. Некоторые компании сравнительно недавно выпустила эффективные катализаторы на основе различных металлов, в то же время, появились сведения о создании топливных элементов без мембраны, что позволило значительно удешевить производство и упростить конструкцию этих устройств. Преимущества и характеристики топливных элементов водорода не превышает основной недостаток - высокая стоимость, особенно в сравнении с углеводородными устройств. В создании водородной электростанции требуется не менее 500 тысяч долларов.

Как собрать топливный элемент водорода?

Ячейки топлива, низкой мощности, может создать себе, в обычных условиях дома или школы-лаборатории. В качестве материалов используется противогаз, куски оргстекла, водный раствор этилового спирта и щелочи.

Корпус топливного элемента водорода своими руками создается из оргстекла толщиной не менее пяти миллиметров. Перегородки между отсеками могут быть меньшей толщины порядка 3 миллиметров. Оргстекло склеивание специальным клеем, хлороформа или дихлорэтана и стружки оргстекла. Все работы производятся только при работающей вытяжки.

На внешней стене корпуса, сверление отверстие диаметром 5-6 сантиметров, в который вставляется резиновая пробка и сливная трубки из стекла. Активированный уголь маски от газ - заснул на второй и четвертый отдел корпуса топливного элемента - он будет использоваться в качестве электрода.

Циркуляции топлива будет осуществляться в первой камере, а пятая наполнен воздух, который будет поставлять кислород. Электролит, шпион между электродами, пропитанным раствором воска и бензина, чтобы избежать его контакта с воздухом камеры. В слое угля помещаются пластины из меди, предлагают к ним проводами, через которую направить ток.

Собрали на топливных элементах заряжается водки, разбавленной водой в пропорции 1:1. В смесь аккуратно добавляется гидроксид калия: в 200 г воды растворится 70 граммов калия.

До испытания топливного элемента водорода в первой камеры заполняется топливом, на третьем-электролит. Показания вольтметра, подключенного к электродам, должны варьироваться от 0,7 до 0,9 вольт. Для обеспечения непрерывной работы элемента, используемого топлива, его необходимо удалить, и через резиновую трубку - залить новый. Саймон трубы регулируемая скорость подачи топлива. Эти водородные топливные элементы, собранные в доме, имеют небольшой мощностью. Автор: Мигель Выходной 24 Июля 2018 года

Категория: Авто