Co to jest generator ogniw paliwowych?
Generator ogniw paliwowych to urządzenie, które wytwarza energię elektryczną w wyniku reakcji elektrochemicznych zamiast spalania paliwa. Chociaż często są one kojarzone z technologiami czystego wodoru, generatory ogniw paliwowych mogą wykorzystywać różnorodne źródła paliwa, w tym tradycyjne paliwa kopalne, takie jak gaz ziemny. Generator ogniw paliwowych wykorzystuje wiele ogniw paliwowych zgrupowanych w „stos” wraz z elementami wspierającymi do wytworzenia energii elektrycznej o pożądanym napięciu i prądzie. Generatory wykorzystujące technologię ogniw paliwowych zostały wyprodukowane w różnych rozmiarach, od małych przenośnych jednostek po generatory wielkości ciągników z przyczepą, które mogą zasilać małe miasteczka.
Sercem każdego generatora ogniw paliwowych są ogniwa paliwowe, które wykorzystują reakcje elektrochemiczne zamiast spalania paliwa w celu wytworzenia elektryczności. To sprawia, że technologia ogniw paliwowych jest znacznie czystsza niż konwencjonalne generatory, które wytwarzają produkty uboczne, takie jak popiół, dwutlenek węgla i zanieczyszczenia tworzące smog podczas zapalania i spalania paliwa. Istnieje wiele rodzajów ogniw paliwowych i do ich budowy można zastosować wiele różnych materiałów, ale podstawowa zasada pozostaje taka sama: źródło paliwa wywołuje wiele reakcji chemicznych ze składnikami ogniwa paliwowego w celu wytworzenia elektronów. Choć często uważa się je za synonim energii wodorowej, ogniwa paliwowe mogą wykorzystywać tradycyjne paliwa kopalne, takie jak gaz ziemny. Alternatywne paliwo, takie jak biogaz lub metan, może być również stosowane w wielu projektach.
Pojedyncze ogniwo paliwowe nie jest w stanie wytworzyć wystarczającej ilości energii elektrycznej, która byłaby przydatna w większości zastosowań, dlatego często są one pogrupowane w tak zwany stos ogniw paliwowych. Liczba pojedynczych ogniw w stosie zależy od zamierzonego zastosowania systemu, a duży generator ogniw paliwowych może zawierać wiele stosów. Oprócz stosu lub stosów generator zawiera inne elementy, takie jak izolacja, zbiorniki do przechowywania paliwa i urządzenia używane do wydobywania wodoru z różnych źródeł paliwa. Jeśli generator służy do uzupełniania lub wymiany sieci elektrycznej, należy zastosować falownik do zamiany prądu stałego (DC) wytwarzanego przez ogniwa paliwowe na prąd przemienny (AC) wykorzystywany w sieci i urządzeniach gospodarstwa domowego.
Ponieważ liczba ogniw paliwowych w stosie może się różnić, generator ogniw paliwowych może mieć szeroki zakres rozmiarów. Niektóre bardzo małe produkty są przeznaczone do ładowania urządzeń elektronicznych, takich jak telefony komórkowe i notebooki. Mieszkalne generatory ogniw paliwowych, zwykle wytwarzające od 1 do 5 kilowatów, są często używane w czymś zwanym połączonym systemem ogrzewania i energii elektrycznej (CHP), aby zapewnić domowi zarówno energię elektryczną, jak i ciepło. Większe jednostki wielkości ciągnika z przyczepą mogą być wykorzystywane przez przedsiębiorstwa użyteczności publicznej do dostarczania dodatkowej mocy do sieci elektrycznej w okresach dużego zapotrzebowania. Jednostki mobilne zostały wyprodukowane do zasilania samochodów, autobusów, łodzi podwodnych, a nawet statków kosmicznych.