Co je to technologie palivových článků?
Technologie palivových článků je používání palivových článků k výrobě elektřiny k napájecím motorům. Palivové články jsou dodávány v různých typech a každý typ lze použít k napájení různých typů objektů, jako jsou přepravní vozidla nebo velké generátory. Technologie palivových článků přišla do popředí energetické technologie jako alternativní zdroj.
Palivový článek vyrábí elektřinu přeměnou kyslíku a vodíku na vodu. Přenosem elektronů obsažených v vodíku do buňky se vytvoří elektřina přímý proud a směřuje na motor. Jednou z hlavních výhod používání palivových článků k vytváření elektřiny je to, že vedlejší produkty procesu jsou pouze voda a teplo, zatímco použití fosilních paliv pro energii vytváří znečištění a odpad. Palivový článek také nemusí být nabije, pokud má vodík a kyslík k přeměně na energii, ale nemůže ukládat energii, jako je baterie.
Existuje pět hlavních typů palivových článků: kyselina fosforečná,Membrána roztaveného uhličitanu, oxidu pevných látek, alkalií a protonů. Každý typ byl použit k napájení různých objektů a každý má své vlastní výhody a nedostatky pro použití při výrobě energie. Výzkum se stále provádí o tom, jak nejlépe využít produkované energie a jak vytvářet nákladově efektivní způsoby použití buněk.
V USA v 60. letech použily kosmické lodě Apollo vytvořené americkou národní leteckou a kosmickou správou (NASA) k zajištění energie, tepla a dodávky vody do vesmírné posádky. Alkalický palivový článek je nejméně nákladným typem technologie palivových článků a jeho účinnost je kolem 70 procent. Molten uhličitanové palivové články jsou extrémně vysokoteplotní buňky a pro jejich aplikaci v elektrárnách nebo pro napájení měst nebo velkých továren se vyvíjí nová technologie. Protože tyto buňky mohou dosáhnout až 1200 ° F (asi 650 & DEG; C), odpadní teplo může být recyklováno pro spotřebu energie.
Kyselina fosforečná se používá v technologii palivových článků k napájení malých generátorů v komerčních budovách. Rovněž byla účinná při napájení větších vozidel, jako jsou autobusy. Palivové články z kyseliny fosforečné byly prvním typem, který byl použit ve velkém komerčním měřítku.
Palivové články pro výměnu protonů pro výměnu protonů jsou užitečné pro produkci energie v automobilech nebo domech. Nižší množství tepla potřebného pro tyto palivové články umožňuje jejich používání rychleji a jsou bezpečnější pro použití kolem jiných mechanických částí. Uložení dostatečného množství vodíku v osobním automobilu pro cestování na dlouhé vzdálenosti však bylo překážkou při použití buněk membrány pro výměnu protonů pro technologii palivových článků.
Palivové články z pevného oxidu jsou dalším typem buňky, které pracují při vysoké teplotě a používají se ve velkých generátorech. Tyto typy buněk jsou schopny vytvořit velké množství energie a jsou vysoce efektivní. Nevýhoda však, je to, že vysoké množství tepla potřebného k výrobě elektřiny vyžaduje, aby společnost vložila mnoho bezpečnostních a provozních štítů, což může vést k přidaným nákladům.
Technologie palivových článků je stále příliš drahá na to, aby fungovala jako alternativa nebo náhrada za baterie v malé elektronice nebo zařízeních. Tato technologie však stále postupuje, zejména jako zásobování energie pro vozidla. Tlak vlád a environmentálních agentur zvýšil motivaci ke snížení spoléhání se na fosilní paliva a plyn pro dodávku energie země a mnoho z nich se obracelo na technologii palivových článků pro řešení.