Ang fuel cell - Lahat ng kailangan mong malaman !

Pagbawas ng oksihenasyon :  ang fuel cell
Pagbawas ng oksihenasyon : ang fuel cell

Ang fuel cell

Ang fuel cell ay gumagana sa mekanismo ng redox upang makagawa ng kuryente. Ito ay may dalawang electrodes : isang oxidizing anode at isang pagbabawas ng katod, na pinaghihiwalay ng isang sentral na electrolyte.

Liquid o solid, ang kondaktibo materyal ng electrolyte ginagawang posible upang makontrol ang pagdaan ng mga electron.

Ang isang tangke ay patuloy na nagsusuplay ng anode at katod na may gasolina : sa kaso ng isang selula ng gasolina ng hydrogen, ang anode ay tumatanggap ng hydrogen at ang cathode oxygen, sa madaling salita hangin.
Ang anode ay nagiging sanhi ng oksihenasyon ng gasolina at ang paglabas ng mga elektron, na sapilitang ipinapasa ng ion-charged electrolyte sa pamamagitan ng isang panlabas na circuit. Ang panlabas na circuit na ito samakatuwid ay nag aalok ng isang patuloy na electric kasalukuyang.

Ang mga ions at electron, na natipon sa cathode, pagkatapos ay muling pagsamahin sa pangalawang gasolina, karaniwang oxygen. Ito ay pagbabawas, pagbuo ng tubig at init bilang karagdagan sa electric kasalukuyang.
Hangga't ito ay ibinigay, ang baterya ay tumatakbo nang tuluy tuloy.

Sa anode, samakatuwid ay mayroon kaming isang electrochemical oxidation ng hydrogen :

H2 → 2H+ + 2nd-

Sa katod, ang pagbabawas ng oxygen ay sinusunod :

1/2O2 + 2H+ + 2nd- → H2O

Ang pangkalahatang balanse sheet ay pagkatapos :

H2 + 1/2 O2 → H2O
Ang mga PEMFC ay gumagamit ng polymer membrane.
Ang mga PEMFC ay gumagamit ng polymer membrane.

Ang iba't ibang uri ng mga cell ng gasolina

Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC) :
Ang mga PEMFC ay gumagamit ng polymer membrane, kadalasan ay Nafion®, bilang electrolyte. Ang mga ito ay nagpapatakbo sa medyo mababang temperatura (sa paligid ng 80-100°C) at higit sa lahat ay ginagamit sa mga aplikasyon ng transportasyon, tulad ng mga kotse ng hydrogen, dahil sa kanilang mabilis na pagsisimula at mataas na density ng kuryente.

Solid oxide fuel cells (SOFCs) :
Ang mga SOFC ay gumagamit ng solidong electrolyte, tulad ng yttria-stabilized zirconium oxide (YSZ), at nagpapatakbo sa mataas na temperatura (sa paligid ng 600-1000°C). Ang mga ito ay mahusay para sa stationary power generation at cogeneration dahil sa kanilang mataas na kahusayan at mababang sensitivity sa gasolina impurities.

Mataas na temperatura solid oxide fuel cells (HT-SOFC) :
Ang mga HT-SOFC ay variant ng mga SOFC na nagpapatakbo sa mas mataas pang temperatura (sa itaas ng 800oC). Nag aalok sila ng mataas na kahusayan at maaaring pinalakas ng iba't ibang mga gasolina, na ginagawang isang kaakit akit na pagpipilian para sa mga nakapirming application na nangangailangan ng mataas na kahusayan.

Fused carbonate fuel cells (FCFCs) :
Ang mga MCFC ay gumagamit ng carbonate electrolyte na fused sa mataas na temperatura (mga 600-700°C). Ang mga ito ay mahusay para sa cogeneration at maaaring tumakbo sa mga gasolina na naglalaman ng carbon dioxide, na ginagawang kapaki pakinabang para sa pagkuha at pag iimbak ng CO2.

Mga cell ng alkalina gasolina (AFCs) :
Ang mga CFL ay gumagamit ng isang alkalina electrolyte, karaniwang isang aqueous na solusyon ng potash o sodium hydroxide. Ang mga ito ay mahusay at mura, ngunit nangangailangan sila ng platinum based catalysts at pinakamahusay na gumagana sa purong hydrogen, na naglilimita sa kanilang mga application.

Phosphoric acid fuel cells (PAFC) :
Ang mga PAFC ay gumagamit ng phosphoric acid electrolyte na nakapaloob sa polybenzimidazole acid membrane. Ang mga ito ay gumagana sa medyo mataas na temperatura (sa paligid ng 150-220oC) at madalas na ginagamit sa mga stationary cogeneration at power generation application.

Pangkalahatang mga pagbabalik

Proton exchange lamad (PEM) fuel cells :
Ang mga cell ng gasolina ng PEM ay kabilang sa mga pinaka karaniwang ginagamit, lalo na sa transportasyon at stationary application. Nag aalok sila ng isang mataas na return, karaniwang sa pagitan ng 40% at 60%. Gayunpaman, ang kahusayan na ito ay maaaring mag iba depende sa mga kadahilanan tulad ng temperatura ng pagpapatakbo, presyon ng hydrogen, at mga pagkalugi sa sistema.

Solid oxide fuel cells (SOFCs) :
SOFC fuel cell ay kilala upang mag alok ng mataas na efficiencies, karaniwang labis sa 50%. Ang ilang mga advanced na SOFC fuel cell ay maaaring makamit ang mga efficiencies ng higit sa 60%. Ang mga ito ay madalas na ginagamit sa mga stationary application kung saan ang mataas na kahusayan ay mahalaga.

Mataas na temperatura solid oxide fuel cells (HT-SOFC) :
Ang mga HT-SOFC ay nagpapatakbo sa mas mataas na temperatura kaysa sa mga maginoo na SOFC, na nagpapahintulot sa kanila na makamit ang mas mataas na mga kahusayan, na karaniwang labis sa 60%. Ang mga fuel cell na ito ay pangunahing ginagamit sa mga stationary at cogeneration application.

Fused carbonate fuel cells (FCFCs) :
MCFC fuel cells ay maaaring makamit ang mataas na efficiencies, karaniwang sa pagitan ng 50% at 60%. Ang mga ito ay madalas na ginagamit sa mga aplikasyon ng cogeneration kung saan ang basura ng init ay maaaring mabawi at magamit nang mahusay.

Mga aplikasyon ng fuel cell

Malinis na transportasyon :
Ang mga cell ng gasolina ay maaaring magamit bilang isang mapagkukunan ng kuryente para sa mga sasakyan ng fuel cell (FCVs), tulad ng mga kotse, trak, bus, at tren. Ang mga PCV ay gumagamit ng hydrogen bilang gasolina at lumilikha ng kuryente sa pamamagitan ng pagsasama ng hydrogen sa oxygen mula sa hangin. Bumubuo lamang sila ng tubig at init bilang mga produkto, na nagbibigay ng isang malinis na alternatibo sa mga panloob na mga sasakyan ng combustion engine.

Stationary na enerhiya :
Ang mga cell ng gasolina ay maaaring magamit bilang isang stationary power source para sa iba't ibang mga application, kabilang ang mga backup at backup system, mga pasilidad ng telekomunikasyon, mga tower ng cell, mga istasyon ng base, mga sistema ng pamamahala ng enerhiya para sa mga komersyal at tirahan na gusali, at ipinamamahagi na mga sistema ng pagbuo ng kuryente.

Portable Electronics :
Ang mga cell ng gasolina ay maaaring magpalakas ng mga portable electronic device tulad ng mga laptop, smartphone, tablet, at field measuring device. Ang kanilang mataas na enerhiya density at pinalawig na runtime gumawa ng mga ito ng isang kaakit akit na solusyon para sa mga application na nangangailangan ng portable, mahabang buhay na kapangyarihan.

Mga Aplikasyon ng Militar :
Ang mga cell ng gasolina ay maaaring magamit sa mga aplikasyon ng militar tulad ng mga drone, mga sasakyang militar, pagsubaybay sa patlang at kagamitan sa komunikasyon, at mga sistema ng pagtatanggol, na nagbibigay ng maaasahan at maingat na kapangyarihan sa mga hinihingi na kapaligiran.

Mga aplikasyon ng espasyo :
Sa industriya ng espasyo, ang mga cell ng gasolina ay ginagamit upang mapalakas ang mga satellite, mga istasyon ng espasyo, at mga probes ng espasyo. Ang kanilang mataas na kahusayan, pagiging maaasahan, at mababang timbang ay ginagawa silang isang kaakit akit na mapagkukunan ng kapangyarihan para sa pangmatagalang mga misyon sa espasyo.

Mga aplikasyon sa industriya :
Ang mga cell ng gasolina ay maaaring magamit sa iba't ibang mga pang industriya na aplikasyon tulad ng cogeneration, ipinamamahagi na henerasyon ng kuryente, paggamot ng wastewater, init at pagbuo ng kapangyarihan para sa mga proseso ng industriya, at produksyon ng hydrogen mula sa mga renewable na mapagkukunan.

Copyright © 2020-2024 instrumentic.info
contact@instrumentic.info
Ipinagmamalaki naming mag alok sa iyo ng isang site na walang cookie nang walang anumang mga ad.

Ang inyong suportang pinansyal ang nagpapatuloy sa amin.

Mag-click !