Co to jest mikro ogniwo paliwowe?

Koncepcja ogniwa paliwowego nie jest nowa. W rzeczywistości koncepcja ogniwa paliwowego została opracowana w 1838 r. Przez niemieckiego naukowca Christiana Friedricha Schonbiena. W 1845 roku walijski naukowiec Sir William Robert Grove przyjął tę koncepcję i opracował pierwsze na świecie ogniwo paliwowe. Od tamtej pory technologia przeszła długą drogę i teraz wykorzystujemy ogniwo paliwowe w różnych zastosowaniach.

Mikro ogniwo paliwowe jest przenośnym źródłem energii, które wytwarza energię elektryczną z energii chemicznej. Ogółem ogniwo paliwowe działa na tej samej zasadzie, ale jest większe niż jego mikro- odpowiednik i może mieć różne rodzaje źródeł paliwa. Mikro ogniwo paliwowe, stosowane jako źródło energii dla małych urządzeń elektronicznych, jest szczególnym rodzajem ogniwa paliwowego, które wykorzystuje metanol jako źródło paliwa.

Mikro ogniwo paliwowe składa się z membrany z katalizatorem po obu stronach. Katalizator jest środkiem stosowanym do wywołania reakcji chemicznej, którym w przypadku mikro ogniwa paliwowego jest woda. Katalizator anodowy reaguje z paliwem metanolowym, podczas gdy katalizator katodowy reaguje z powietrzem.

Po stronie anody mikropaliwa woda i metanol wytwarzają protony, elektrony i dwutlenek węgla. Elektrony są kierowane tak, aby przepływały przez przewody w układzie elektrycznym zasilanym przez mikro ogniwo paliwowe, podczas gdy protony są kierowane na stronę katalizatora katodowego membrany ogniwa paliwowego. Jedyne, co pozostało po stronie anody, to dwutlenek węgla, który jest emitowany do powietrza.

Na warstwie z katalizatorem katodowym elektrony i protony spotykają się ponownie, reagując z tlenem i wytwarzając parę wodną. Para wodna (i ciepło) są następnie emitowane do powietrza.

Ogniwa paliwowe są korzystne z różnych powodów. Być może największą zaletą ogniwa paliwowego jest to, że zazwyczaj może ono zapakować więcej energii na mniejszej przestrzeni (tj. O wysokiej gęstości energii), a zatem zapewnia dłuższy czas użytkowania. W przypadku sprzętu elektronicznego, który zużywa dużo energii i nie ma dużo miejsca na dużą baterię, takiego jak laptopy, aparaty cyfrowe, smartfony i urządzenia PDA (Personal Digital Assistants), mikro ogniwo paliwowe może się przydać.