Co to jest technologia ogniw paliwowych?

Technologia ogniw paliwowych to wykorzystanie ogniw paliwowych do wytwarzania energii elektrycznej do zasilania silników. Ogniwa paliwowe są dostępne w różnych typach, a każdy typ można wykorzystać do zasilania różnych rodzajów obiektów, takich jak pojazdy transportowe lub duże generatory. Technologia ogniw paliwowych stała się czołowa technologii energetycznej jako alternatywne źródło.

Ogniwa paliwowe wytwarza energię elektryczną poprzez konwersję tlenu i wodoru w wodę. Poprzez przeniesienie elektronów zawartych w wodorze do ogniwa tworzona i skierowana jest do silnika. Jedną z głównych zalet stosowania ogniw paliwowych do tworzenia energii elektrycznej jest to, że produkty uboczne procesu to tylko woda i ciepło, podczas gdy stosowanie paliw kopalnych do energii powoduje zanieczyszczenie i odpady. Ponadto ogniwo paliwowe nie musi być naładowane, o ile ma wodór i tlen do przekształcania się w energię, ale nie może przechowywać energii jak puszka baterii.

Istnieje pięć głównych rodzajów ogniw paliwowych: kwas fosforowy,Membrana stopionego węglanu, tlenku stałego, alkalicznego i protonowego. Każdy typ był używany do zasilania różnych obiektów, a każdy ma swoje własne zalety i niedociągnięcia do wykorzystania w produkcji energii. Badania są nadal przeprowadzane na temat tego, jak najlepiej wykorzystać wytwarzaną energię i jak tworzyć opłacalne sposoby korzystania z komórek.

W USA w latach 60. XX wieku statki kosmiczne Apollo stworzone przez National Aeronautics and Space Administration (NASA) wykorzystały ogniwa paliwowe alkaliczne w celu zapewnienia energii, ciepła i zaopatrzenia w wodę dla załogi kosmicznej. Alkaliczne ogniwo paliwowe są najtańszym rodzajem technologii ogniw paliwowych, a jej wydajność wynosi około 70 procent. Stopone ogniwa paliwowe węglanowe są wyjątkowo wysokotemperaturowymi ogniwami i opracowywane są nowe technologie do ich zastosowania w elektrowniach lub do miastach lub dużych fabrykach. Ponieważ komórki te mogą osiągnąć do 1200 ° F (około 650 i deg; c), ciepło odpadowe można poddać recyklingowi w celu zużycia energii.

Kwas fosforowy jest wykorzystywany w technologii ogniw paliwowych w celu zasilania małych generatorów w budynkach komercyjnych. Był również skuteczny w zasilaniu większych pojazdów, takich jak autobusy. Ogniwa paliwowe kwasu fosforowego były pierwszym rodzajem, który można zastosować na dużą skalę komercyjną.

Wykazano, że ogniwa paliwowe błony protonowej są przydatne do produkcji energii w samochodach lub domach. Niższa ilość ciepła wymagana dla tych ogniw paliwowych pozwala ich szybciej stosować i są one bezpieczniejsze do stosowania wokół innych części mechanicznych. Przechowywanie wystarczającej ilości wodoru w samochodzie pasażerskim do podróży na duże odległości było jednak przeszkodą w stosowaniu komórek błonowych Proton Exchange do technologii ogniw paliwowych.

Ogniwa paliwowe tlenku stałego są innym rodzajem ogniw, które działają w wysokiej temperaturze i są stosowane w dużych generatorach. Tego rodzaju komórki są zdolne do tworzenia dużej ilości energii i są wysoce wydajne. Jednak wada, polega na tym, że duża ilość ciepła wymagana do wyprodukowania energii elektrycznej wymaga, aby firma wprowadziła wiele tarcz bezpieczeństwa i operacyjnych, co może spowodować dodatkowy koszt.

Technologia ogniw paliwowych jest nadal zbyt droga, aby działać jako alternatywa lub zamiennik akumulatorów w małej elektronice lub urządzeniach. Technologia nadal rozwija się jednak, zwłaszcza jako dostawę energii dla pojazdów. Presja ze strony rządów i agencji środowiskowych zwiększyła zachętę do zmniejszenia polegania na paliwach kopalnych i gazu w celu dostarczenia energii przez kraj, a wielu zwraca się do technologii ogniw paliwowych w zakresie rozwiązań.