Что такое генератор топливных элементов?

Генератор топливных элементов - это устройство, которое генерирует электричество посредством электрохимических реакций вместо сжигания топлива. Хотя они часто ассоциируются с технологиями чистого водорода, генераторы топливных элементов могут использовать различные источники топлива, включая традиционные ископаемые виды топлива, такие как природный газ. В генераторе топливных элементов используются несколько топливных элементов, сгруппированных в «стопку» вместе с поддерживающими компонентами для выработки электроэнергии требуемого напряжения и тока. Генераторы, использующие технологию топливных элементов, выпускались различных размеров, от небольших переносных установок до генераторов размером с трактор-прицеп, способных питать малые города.

В основе любого генератора топливных элементов лежат топливные элементы, которые используют электрохимические реакции, а не сжигание топлива для производства электроэнергии. Это делает технологию топливных элементов намного чище, чем обычные генераторы, которые производят побочные продукты, такие как зола, углекислый газ и загрязняющие вещества, образующие смог, при воспламенении и сжигании топлива. Существует много типов топливных элементов, и в их конструкции могут использоваться самые разные материалы, но основной принцип остается тем же: источник топлива запускает многочисленные химические реакции с компонентами топливного элемента с образованием электронов. Хотя они часто считаются синонимами водородной энергетики, топливные элементы могут использовать традиционные ископаемые виды топлива, такие как природный газ. Альтернативное топливо, такое как биогаз или метан, также может использоваться во многих конструкциях.

Один топливный элемент сам по себе не может генерировать достаточно электричества, чтобы его можно было использовать в большинстве применений, поэтому они часто группируются в так называемую батарею топливных элементов. Количество отдельных элементов в блоке зависит от предполагаемого использования системы, и большой генератор топливных элементов может включать в себя несколько блоков. В дополнение к пакету или пакетам генератор содержит другие компоненты, такие как изоляция, резервуары для хранения топлива и устройства, используемые для извлечения водорода из различных источников топлива. Если генератор используется для дополнения или замены электрической сети, необходимо использовать инвертор для преобразования постоянного тока (DC), вырабатываемого топливными элементами, в переменный ток (AC), используемый в сети и бытовых приборах.

Поскольку количество топливных элементов в батарее может варьироваться, генератор топливных элементов может иметь широкий диапазон размеров. Некоторые очень маленькие продукты предназначены для зарядки устройств бытовой электроники, таких как мобильные телефоны и ноутбуки. Жилые генераторы топливных элементов, обычно вырабатывающие от 1 до 5 киловатт, часто используются в так называемой комбинированной системе тепло- и теплоэнергетики (ТЭЦ) для обеспечения дома электричеством и теплом. Коммунальные компании могут использовать более крупные агрегаты размером с прицеп для подачи дополнительной энергии в электрическую сеть в периоды повышенного спроса. Мобильные единицы были произведены для питания автомобилей, автобусов, подводных лодок и даже космических кораблей.