Thomas Dalton
0 
2131
289
Cât știți despre pilulele de combustibil cu hidrogen? Thinkstock Oricine a văzut celebrul material de grajd al dezastrului Hindenburg este familiarizat cu ideea că hidrogenul se aprinde cu ușurință. Și în timp ce există o mulțime de teorii concurente despre exact și de ce Hindenburg a luat foc, un singur adevăr rămâne. Arderea deblochează energia stocată, ceea ce face ca hidrogenul să fie util ca combustibil.
Citiți pentru a afla mai multe despre arderea combustibilului, celulele de combustibil și costul ridicat al emisiilor curate.
cuprins- Spargerea obligațiunilor, arderea combustibilului
- De la molecule la celule de combustibil
- Costul ridicat al emisiilor curate
Deși este cel mai abundent element din univers, hidrogenul este cel mai frecvent găsit blocat în apă aici pe Pământ. În secolul al XIX-lea, un cercetător numit William Grove a descoperit că aplicarea energiei electrice pe apă - numită electroliză - a separat-o în componentele sale de bază ale hidrogenului și oxigenului. În gazul rezultat, hidrogenul și oxigenul se împletesc, dar nu sunt legate între ele.
Cercetătorul Yul Brown s-a aprofundat în cercetări practice privind utilizarea acestui gaz, cunoscut acum ca gaz Brown sau HHO, ca combustibil. Astăzi, kiturile pot efectua acest tip de conversie în motoarele cu combustie internă pentru a crește kilometrajul cu gaz.
Seturile de celule cu combustibil de hidrogen iau această idee cu un pas mai departe. De asemenea, Grove a teoretizat corect că puteți inversa procesul, combinând oxigen și hidrogen pentru a elibera electricitate. Rezultatul este o celulă de combustibil cu hidrogen.
Cu toate acestea, nu puteți arunca pur și simplu atomii. Hidrogenul trebuie mai întâi descompus în particulele sale încărcate pozitiv și negativ. O celulă cu combustibil de hidrogen face exact asta. La fel ca într-o baterie, pe o parte a celulei de combustibil se află postul pozitiv, în care se introduce hidrogenul. O peliculă polimeră permite să treacă doar protonii atomilor, îndepărtându-i de hidrogen și lăsând în urmă doar electronii încărcați negativ.
Electronii sunt atrași de partea pozitivă a celulei de combustibil, fenomen cunoscut sub numele de flux de electroni. Dar nu pot trece prin filmul polimeric așa cum au făcut protonii. În schimb, acestea sunt direcționate în afara pilei de combustibil printr-un circuit. Când adăugați un dispozitiv electric ca un motor auto la acest circuit, fluxul de electroni îl alimentează. Pe măsură ce continuă de-a lungul circuitului spre partea pozitivă a celulei, își ridică protonii, formând din nou hidrogen. De asemenea, hidrogenul se leagă de oxigenul din aerul din jur: rezultatul este apa.
Singurele produse secundare ale energiei electrice generate de bateriile de hidrogen sunt căldura și apa, ceea ce le face o sursă de energie extrem de dorită, ecologic vorbind. Însă kiturile cu celule cu combustibil pe bază de hidrogen nu există în prezent decât ca autovehicule cu eliberare limitată sau în miniatură pentru mașinile RC sau în experimente științifice practice pentru copii. Câteva blocaje rutiere mari stau în calea desfășurării largi a celulelor de combustibil în flotele de transport din lume, și anume costul și randamentul net de energie.
Tehnologia cu combustibil pentru alimentarea mașinilor electrice este în prezent mai scumpă decât motoarele convenționale. În plus, poate avea nevoie de mai multă energie pentru a face și a rula celula decât poate, la rândul ei, să pună celula. Deci, în ciuda curățeniei sale generale, tehnologia cu celule cu combustibil nu este întotdeauna eficientă.
Este interesant faptul că acele aceleași kituri de experimente auto RC și științe disponibile pot oferi un sentiment al modului în care celulele viitoare vor obține energie. Unele kituri auto folosesc panouri solare pentru a atrage energia la electroliză. Poate că energia solară devine mai omniprezentă, la fel și celulele cu combustibil de hidrogen.
Articole similare
- Construiește o celulă cu combustibil de hidrogen în bucătăria ta
- Este combustibilul cu hidrogen periculos?
- Cum funcționează mașinile cu hidrogen
surse
- Carl's Electronics. "Kit auto cu baterii de combustibil." Accesat pe 6 august 2010. http://www.electronickits.com/kit/complete/solar/fuelcell.htm
- Celule de combustibil 2000. "Ce este o celulă de combustibil?" Accesat pe 6 august 2010. http://www.fuelcells.org/basics/how.html
- Kuphaldt, Tony R. "Convențional vs. fluxul de electroni." Lecții în circuite electrice. Accesat pe 6 august 2010. http://www.rare-earth-magnets.com/t-conventional-vs-electron-flow.aspx
- National Geographic. "Set de baterii de hidrogen". Accesat pe 6 august 2010. http://shop.nationalgeographic.com/ngs/browse/productDetail.jsp?productId=1073512&code=SR50002
- Energie nouă și combustibil. „Cel mai abundent combustibil din lume”. 19 februarie 2010. http://newenergyandfuel.com/http:/newenergyandfuel/com/2010/02/19/the-most-abundant-fuel-in-the-world/
- Yul Brown.org. "Cine a fost Yul Brown și de ce ar trebui să vă pese?" Accesat pe 6 august 2010. http://www.yulbrown.org/