Hvad er brændselscelle-teknologi?
Brændselscelleteknologi er brugen af brændselsceller til produktion af elektricitet til motorer. Brændstofceller findes i en række forskellige typer, og hver type kan bruges til at drive forskellige typer genstande, såsom transportkøretøjer eller store generatorer. Brændselscelleteknologi er kommet i spidsen for energiteknologi som en alternativ kilde.
En brændselscelle producerer elektricitet gennem en konvertering af ilt og brint til vand. Gennem overførslen af de elektroner, der er indeholdt i brint til cellen, oprettes likestrøm elektricitet og ledes til en motor. En af de største fordele ved at bruge brændselsceller til at skabe elektricitet er, at biprodukterne ved processen kun er vand og varme, mens brug af fossile brændstoffer til energi skaber forurening og affald. En brændselscelle behøver heller ikke genoplades, så længe den har brint og ilt til at konvertere til energi, men den kan ikke opbevare energi, som et batteri kan.
Der er fem hovedtyper af brændselsceller: fosforsyre, smeltet carbonat, fast oxid, alkali og protonbyttermembran. Hver type er blevet brugt til at drive en række objekter, og hver har sine egne fordele og mangler til brug i energiproduktion. Der forskes stadig på, hvordan man bedst kan udnytte den producerede energi, og hvordan man skaber omkostningseffektive måder at bruge cellerne på.
I USA i 1960'erne brugte Apollo-rumfartøjer oprettet af US National Aeronautics and Space Administration (NASA) alkali brændselsceller til at levere energi, varme og en vandforsyning til rumpersonalet. En alkali-brændselscelle er den billigste type brændselscelleteknologi at producere, og dens effektivitet er omkring 70 procent. Smeltede carbonatbrændselsceller er ekstremt høje temperaturceller, og ny teknologi udvikles til deres anvendelse i kraftværker eller til kraftbyer eller store fabrikker. Da disse celler kan nå op til 1200 ° F (ca. 650 ° C), kan spildvarmen genanvendes til energiforbrug.
Fosforsyre bruges i brændselscelleteknologi til at drive små generatorer i forretningsbygninger. Det har også været effektivt til at føre større køretøjer, såsom busser. Fosforsyrebrændselsceller var den første type, der blev anvendt i stor kommerciel skala.
Det har vist sig, at protonbyttermembranbrændselsceller er nyttige til energiproduktion i biler eller hjem. Den lavere mængde varme, der kræves til disse brændselsceller, gør det muligt at bruge dem hurtigere, og de er sikrere til brug omkring andre mekaniske dele. Opbevaring af nok brint i en personbil til langdistanserejsning har imidlertid været en hindring for at bruge protonudvekslingsmembranceller til brændselscelle-teknologi.
Fastoxidbrændselsceller er en anden type celle, der fungerer ved en høj temperatur og bruges i store generatorer. Disse typer celler er i stand til at skabe en stor mængde energi og er meget effektive. Ulempen er imidlertid, at den høje mængde varme, der kræves for at producere elektricitet, kræver, at et selskab sætter mange sikkerheds- og driftsskærme, hvilket kan medføre ekstra omkostninger.
Brændselscelleteknologi er stadig for dyrt til at fungere som et alternativ eller erstatning for batterier i mindre elektronik eller enheder. Teknologien fortsætter dog med at gå videre, især som energiforsyning til køretøjer. Presset fra regeringer og miljøagenturer har øget incitamentet til at reducere afhængigheden af fossile brændstoffer og gas til et lands energiforsyning, og mange henvender sig til brændselscelleteknologi til løsninger.