Seli ya mafuta - Kila kitu unahitaji kujua !

Kupunguza oksidi :  seli ya mafuta
Kupunguza oksidi : seli ya mafuta

Seli ya mafuta

Seli ya mafuta inafanya kazi kwenye utaratibu wa redox kuzalisha umeme. Ina electrodes mbili : anode ya oxidizing na cathode ya kupunguza, iliyotenganishwa na elektroliti kuu.

Kioevu au imara, nyenzo ya conductive ya elektroliti inafanya uwezekano wa kudhibiti kifungu cha elektroni.

Tangi linaendelea kutoa anode na cathode na mafuta : katika kesi ya seli ya mafuta ya hidrojeni, anode hupokea hidrojeni na oksijeni ya cathode, kwa maneno mengine hewa.
Anode husababisha oxidation ya mafuta na kutolewa kwa elektroni, ambazo zinalazimishwa na elektroliti ya ion-charged kupita mzunguko wa nje. Mzunguko huu wa nje kwa hivyo hutoa mkondo wa umeme unaoendelea.

Ions na elektroni, zilizokusanywa katika cathode, kisha recombine na mafuta ya pili, kwa kawaida oksijeni. Hii ni kupunguza, kuzalisha maji na joto pamoja na umeme wa sasa.
Kwa muda mrefu kama hutolewa, betri inaendesha kila wakati.

Katika anode, kwa hivyo tuna oxidation ya electrochemical ya hidrojeni :

H2 → 2H+ + 2-

Katika cathode, kupunguza oksijeni kunazingatiwa :

1⁄2O2 + 2H+ + 2nd- → H2O

Karatasi ya jumla ya usawa ni :

H2 + 1/2 O2 → H2O
PEMFCs hutumia utando wa polymer.
PEMFCs hutumia utando wa polymer.

Aina tofauti za seli za mafuta

Seli za Mafuta ya Proton Exchange Membrane (PEMFC) :
PEMFCs hutumia utando wa polymer, mara nyingi Nafion®, kama elektroliti. Wanafanya kazi kwa joto la chini (karibu 80-100 ° C) na hutumiwa sana katika matumizi ya usafiri, kama vile magari ya hidrojeni, kwa sababu ya kuanza kwao haraka na wiani wa nguvu kubwa.

Seli za mafuta ya oksidi (SOFCs) :
SOFCs hutumia elektroliti thabiti, kama vile oksidi ya zirconium iliyoimarishwa ya yttria (YSZ), na inafanya kazi kwa joto la juu (karibu 600-1000 ° C). Wao ni bora kwa uzalishaji wa nguvu ya stationary na cogeneration kutokana na ufanisi wao wa juu na unyeti mdogo kwa uchafu wa mafuta.

Seli za mafuta ya oksidi ya juu (HT-SOFC) :
HT-SOFCs ni lahaja ya SOFCs ambayo inafanya kazi kwa joto la juu zaidi (zaidi ya 800 ° C). Wanatoa ufanisi wa hali ya juu na wanaweza kutumiwa na mafuta anuwai, na kuwafanya kuwa chaguo la kuvutia kwa programu za stationary zinazohitaji ufanisi mkubwa.

Seli za mafuta ya kaboni (FCFCs) :
MCFCs hutumia elektroliti ya kaboni ambayo hutumiwa kwa joto la juu (karibu 600-700 ° C). Wao ni bora kwa cogeneration na wanaweza kukimbia kwenye mafuta yenye dioksidi kaboni, na kuwafanya kuwa muhimu kwa kukamata na kuhifadhi CO2.

Seli za mafuta ya alkali (AFCs) :
CFLs hutumia elektroliti ya alkali, kwa kawaida suluhisho la aqueous ya potash au sodiamu hydroxide. Wao ni ufanisi na gharama nafuu, lakini wanahitaji vichocheo vya msingi vya platinum na hufanya kazi vizuri na hidrojeni safi, ambayo hupunguza matumizi yao.

Seli za mafuta ya asidi ya Phosphoric (PAFC) :
PAFCs hutumia elektroliti ya asidi ya phosphoric iliyo katika utando wa asidi ya polybenzimidazole. Wanafanya kazi kwa joto la juu (karibu 150-220 ° C) na mara nyingi hutumiwa katika matumizi ya kizazi cha cogeneration na nguvu.

Kurudi kwa jumla

Seli za mafuta ya protoni (PEM) :
Seli za mafuta za PEM ni kati ya zinazotumiwa sana, haswa katika usafirishaji na matumizi ya stationary. Wanatoa kurudi juu, kwa kawaida kati ya 40% na 60%. Hata hivyo, ufanisi huu unaweza kutofautiana kulingana na sababu kama vile joto la uendeshaji, shinikizo la hidrojeni, na hasara katika mfumo.

Seli za mafuta ya oksidi (SOFCs) :
Seli za mafuta za SOFC zinajulikana kutoa ufanisi mkubwa, kwa kawaida zaidi ya 50%. Baadhi ya seli za mafuta za SOFC za juu zinaweza kufikia ufanisi wa zaidi ya 60%. Mara nyingi hutumiwa katika matumizi ya stationary ambapo ufanisi wa juu ni muhimu.

Seli za mafuta ya oksidi ya juu (HT-SOFC) :
HT-SOFCs hufanya kazi kwa joto la juu zaidi kuliko SOFCs za kawaida, na kuwaruhusu kufikia ufanisi mkubwa zaidi, kwa kawaida zaidi ya 60%. Seli hizi za mafuta hutumiwa hasa katika matumizi ya stationary na cogeneration.

Seli za mafuta ya kaboni (FCFCs) :
Seli za mafuta za MCFC zinaweza kufikia ufanisi mkubwa, kwa kawaida kati ya 50% na 60%. Mara nyingi hutumiwa katika matumizi ya kizazi ambapo joto la taka linaweza kurejeshwa na kutumika kwa ufanisi.

Matumizi ya seli ya mafuta

Usafiri safi :
Seli za mafuta zinaweza kutumika kama chanzo cha nguvu kwa magari ya seli za mafuta (FCVs), kama vile magari, malori, mabasi, na treni. PCVs hutumia hidrojeni kama mafuta na kuzalisha umeme kwa kuchanganya hidrojeni na oksijeni kutoka kwa hewa. Wanazalisha tu maji na joto kama bidhaa, kutoa mbadala safi kwa magari ya injini ya mwako wa ndani.

Nishati ya stationary :
Seli za mafuta zinaweza kutumika kama chanzo cha nguvu cha stationary kwa matumizi mbalimbali, ikiwa ni pamoja na mifumo ya chelezo na chelezo, vifaa vya mawasiliano ya simu, minara ya seli, vituo vya msingi, mifumo ya usimamizi wa nishati kwa majengo ya kibiashara na makazi, na mifumo ya uzalishaji wa umeme iliyosambazwa.

Vifaa vya elektroniki vinavyobebeka :
Seli za mafuta zinaweza kuwasha vifaa vya elektroniki vinavyobebeka kama vile kompyuta ndogo, simu mahiri, kompyuta kibao, na vifaa vya kupima shamba. Uzito wao wa nishati ya juu na muda wa kukimbia uliopanuliwa huwafanya kuwa suluhisho la kuvutia kwa programu ambazo zinahitaji nguvu ya kubebeka, ya maisha marefu.

Matumizi ya kijeshi :
Seli za mafuta zinaweza kutumika katika matumizi ya kijeshi kama vile drones, magari ya kijeshi, ufuatiliaji wa shamba na vifaa vya mawasiliano, na mifumo ya ulinzi, kutoa nguvu ya kuaminika na busara katika mazingira ya kudai.

Matumizi ya nafasi :
Katika sekta ya nafasi, seli za mafuta hutumiwa kwa satelaiti za nguvu, vituo vya nafasi, na uchunguzi wa nafasi. Ufanisi wao wa juu, kuegemea, na uzito wa chini huwafanya kuwa chanzo cha nguvu cha kuvutia kwa misheni za muda mrefu za nafasi.

Matumizi ya viwanda :
Seli za mafuta zinaweza kutumika katika matumizi mbalimbali ya viwandani kama vile kizazi cha cogeneration, uzalishaji wa umeme uliosambazwa, matibabu ya maji machafu, joto na uzalishaji wa nguvu kwa michakato ya viwanda, na uzalishaji wa hidrojeni kutoka vyanzo vinavyoweza kutumika.

Copyright © 2020-2024 instrumentic.info
contact@instrumentic.info
Tunajivunia kukupa tovuti isiyo na kuki bila matangazo yoyote.

Ni msaada wako wa kifedha ambao unatufanya tuendelee.

Bofya !