Vilka är de olika typerna av bränsleceller?
Bränsleceller omvandlar kemisk energi till elektricitet. De liknar batterier i funktion, förutom att de kemiska reaktanterna i en bränslecell kan fyllas på när de tar slut. En bränslecell kännetecknas vanligtvis av den typ av elektrolyt som används, dess driftstemperatur och dess möjliga tillämpningar. De flesta forskning om bränsleceller har varit centrerad kring bilapplikationer, även om de också undersöks för rymdutforskning.
En viktig egenskap hos en bränslecell är den typ av elektrolyt som används. En elektrolyt i en bränslecell ansluter bränslet och oxideraren elektriskt samtidigt som de håller dem fysiskt separata. Elektrolyter som används i bränslecellsteknologi kan vara antingen flytande eller solida, vilket leder till olika designfördelar och utmaningar.
Ett användbart sätt att klassificera bränsleceller är genom deras arbetstemperatur. Många mönster, som den fasta oxidbränslecellen, kräver höga driftstemperaturer för att uppnå hög energieffektivitet. Reaktioner påDessa höga temperaturer kan ofta omvandla mer intern kemisk energi till el, snarare än att förlora mycket energi genom spillvärme. Bränsleceller med lägre driftstemperaturer är å andra sidan vanligtvis mer bärbara. Polymer Exchange -medlemsbränsleceller (PEMFC) studeras för sin lovande tillämpning inom transport.
PEMFC: er kan uppnå en relativt hög effektivitet när de arbetar vid en temperatur mindre än 212 grader Fahrenheit (100 grader Celsius). En sådan låg driftstemperatur gör det möjligt för bränslecellen att starta snabbt. Denna typ av bränslecell använder också en solid plastfilm som en elektrolyt, vilket gör att tätning av bränslecellen enklare än för andra typer av elektrolyter. Denna kombination av funktioner har gjort PEMFC till en idealisk kandidat för utbyte av bilförbränningsmotorer.
Vissa har spekulerat att bränsleceller så småningom kommer att återskapaCE-bensinbaserade transportsystem helt och hållet. En ekonomi baserad på väte, snarare än olja, kunde njuta av flera viktiga fördelar. För det första skulle fordonsutsläpp begränsas till vattenånga, vilket inte utgör något uppenbart miljömässigt hot. För det andra kan fordon som drivs av väte så småningom visa sig vara kraftfullare per enhetsmassa bränsle. Slutligen kan utbudet av väte potentiellt vara en förnybar resurs, till skillnad från fossila bränslen, som inte är förnybara.
alkaliska bränsleceller är den typ som används i rymdutforskningen, inklusive Apollo Spaceflights till månen. De kombinerar väte och syre för att generera elektricitet och frigör värme och vatten i processen. En vattenhaltig alkalisk lösning används som elektrolyt i denna typ av bränslecell. Alkaliska bränsleceller har en hög teknikutveckling och kan ha en elektrisk effektivitet på upp till 60%. Kostnaden för dessa bränsleceller har emellertid förhindrat deras utbredda antagande i markbundna tillämpningar.