![Stojací stůl Fezibo: Stojí to za to?](/f/34aa15e9ceebf267b2ac92e6f2cf7961.jpg?width=100&height=100)
Foto: istockphoto.com
A: Palivový článek vytváří elektřinu prostřednictvím procesu, který přeměňuje energii vytvořenou chemickou reakcí mezi palivem (obvykle vodíkem) a oxidačním činidlem (typicky kyslíkem). Přestože se palivové články nepoužívají tak široce jako tradičnější zdroje energie, jako jsou fosilní paliva nebo lithium-iontové baterie, mají širokou škálu aplikací. I když nepotřebují dobíjení jako baterie, potřebují zásobu paliva pro výrobu elektřiny.
V dopravě pohánějí palivové články auta, nákladní auta, vlaky a dokonce i ponorky. Najdete je také jako primární zdroje energie pro obytné a komerční budovy ve venkovských oblastech, které jsou mimo síť. Nemocnice, datová centra a dokonce i obchody s potravinami je používají jako záložní řešení pro výrobu energie a zajišťují, aby podniky měly elektřinu v případě výpadku napájení.
PŘÍBUZNÝ: Jak získat zpět svou energetickou účinnost vylepšení domu v době zdanění
Na rozdíl od lithium-iontové baterie, která uchovává energii, palivový článek vytváří chemickou energii elektrochemickou reakcí mezi palivem (obvykle vodíkem) a kyslíkem v okolním vzduchu. Když se atomy vodíku a kyslíku spojí, reakce uvolní obrovské množství energie. Ve skutečnosti je chemická reakce mezi těmito dvěma prvky tak silná, že může poslat rakety do vesmíru.
Když je tato energie vedena palivovým článkem (místo toho, aby byla použita k vytvoření exploze), reakce vytváří elektřinu a teplo. Když je chemická reakce dostatečně velká, může produkovat dostatek elektřiny k pohybu vozidla nebo k napájení budovy.
Použití palivových článků čtyři základní části k vytvoření energie: anoda, katoda, elektrolyt a katalyzátor. Ve vodíkovém palivovém článku, nejběžnějším typu, atomy vodíku vstupují do palivového článku na anodě. Jakmile jsou uvnitř anody, katalyzátor, obvykle platina, oddělí molekuly vodíku na elektrony a protony.
Foto: istockphoto.com
Elektrony jsou pak protlačeny obvodem a vytvářejí elektřinu, která může pohánět elektromobil, nemocnici nebo bytový dům. Po opuštění obvodu se elektrony dostanou ke katodě, kde se znovu spojí s protony a spojí se s kyslíkem za vzniku vedlejších produktů reakce – vody a tepla.
Palivové články mají několik pozoruhodných výhod. Nespalují žádná fosilní paliva, neprodukují žádné znečištění a dojedou dvakrát více než auta na baterie. (Měli bychom poznamenat, že proces vytváření potřebného vodíku pro palivové články není 100% čistý, ale je srovnatelný s emisemi lithium-iontových baterií a mnohem čistší než spalování fosilní paliva). Zatímco nabití lithium-iontových baterií trvá hodiny, nádrž vodíku naplníte za 5 minut nebo méně, podobně jako čas potřebný k naplnění plynové nádrže bezolovnatým palivem.
Vzhledem k těmto výhodám, proč vidíme na silnicích tolik Tesl na baterie a velmi málo vodíkových aut? Mnoho států neinvestovalo do vodíkových čerpacích stanic, protože jejich výstavba je tak nákladná. To stojí téměř 2 miliony dolarů vybudovat vodíkovou čerpací stanici. V zemi jako takové je v současnosti méně než 70 vodíkových čerpacích stanic, z nichž téměř všechny jsou v Kalifornii. Pro srovnání, auto napájené lithium-iontovou baterií můžete nabíjet tak, že jej doma zapojíte do běžné elektrické zásuvky.
Palivové články mají širší využití jako stacionární zdroje energie. jsou daleko Efektivnější než tradiční elektrárny spalující fosilní paliva. Podle Ministerstvo energetiky USASystémy s palivovými články mohou vyrábět elektřinu s účinností až 60 procent, což je mnohem vyšší než 33 až 35 procent účinnosti tradiční elektrárny.
PŘÍBUZNÝ: Vyřešeno! Jak používat solární panely vašeho domova k nabíjení vašeho elektromobilu
Foto: istockphoto.com
Zatímco polymerní elektrolytická membrána (PEM) může být nejběžnější mezi typy palivových článků, existuje šest dalších příklady palivových článků, které vydláždily cestu pro dnešní technologii palivových článků, jsou v současné době používány nebo jsou nedostačující rozvoj:
Foto: istockphoto.com