Che cos'è un anodo a celle a combustibile?

Una cella a combustibile è un tipo di cellula che genera energia prendendo un combustibile come idrogeno o gas naturale, combinandolo con un ossidante come aria o ossigeno e convertendolo in energia chimica. Un anodo per celle a combustibile è una parte essenziale della cella a combustibile che controlla la porzione di combustibile della cella a combustibile. L'anodo della cella a combustibile è un nodo carico positivamente in cui l'idrogeno entra e viene quindi rimosso dai suoi elettroni. I materiali utilizzati per produrre anodi sono metalli come platino, magnesio e titanio.

Il processo inizia con l'idrogeno pressurizzato che viene pompato nell'anodo della cella a combustibile. L'anodo, che è caricato positivamente, allontana gli elettroni dall'idrogeno. Dopo la rimozione degli elettroni, l'idrogeno viene considerato ionizzato, il che significa che ha una carica positiva anziché una carica negativa.

Gli elettroni passano attraverso uno strato di elettrolita, solido o liquido, al centro della cella a combustibile. Questo strato prende gli elettroni e li passa al catodo. Il catodo, che è un nodo caricato negativamente, utilizza ossigeno e reagisce con gli elettroni dell'idrogeno per produrre elettricità. Con idrogeno ionizzato e ossigeno insieme al catodo, viene creata acqua. Questa acqua viene scaricata dalla cella a combustibile per completare il processo.

Come parte essenziale della cella a combustibile, un anodo a cella a combustibile ha un impatto diretto sulle prestazioni dell'intera cella. La parte più importante dell'anodo è l'area superficiale, perché è qui che l'idrogeno o il combustibile reagisce con l'anodo. Un anodo a celle a combustibile può ancora essere utilizzato se la superficie si appanna o necessita di riparazioni, ma la cella a combustibile inizierà a produrre meno elettricità e calore e, nel tempo, non sarà in grado di produrre energia.

Un anodo a celle a combustibile è progettato con canali e tacche incise al suo interno. Dopo che l'idrogeno è ionizzato, deve uscire dall'anodo della cella a combustibile per continuare il resto del processo della cella a combustibile. Con questi canali, consente all'idrogeno ionizzato di disperdersi equamente dall'anodo allo strato di elettrolita.

Il metallo utilizzato per produrre un anodo a celle a combustibile varia e produce risultati diversi. Alcuni dei materiali comuni utilizzati sono platino, titanio e magnesio. Il platino è il più popolare perché si muove più velocemente e ha una lunga durata. Il titanio è vicino al platino ma è più economico e leggermente meno resistente. Gli anodi di magnesio sono noti come anodi sacrificali perché il magnesio si consuma rapidamente, ma questo logoramento consente al magnesio di penetrare in altre parti della cella a combustibile per fornire protezione a tali parti.