Wasserstoffstapel

Wenn wir über Energien der Zukunft sprechen, fällt uns immer Wasserstoff als Brennstoff ein. In diesem Fall ist die Wasserstoffzelle Er war immer an fast allen Gesprächen beteiligt, die mit erneuerbaren Energien und der Energiewende zu tun haben. In einer Energiewende, in der Sie den Verbrauch fossiler Brennstoffe reduzieren möchten, brauchen Sie eine nachhaltige Mobilität in einer Stadt. Hier ist es wichtig, dass der Übergang mit der Wasserstoffbatterie erfolgt, da er neben anderen Sektoren auch für Autos ohne Treibhausgasemissionen von entscheidender Bedeutung sein kann.

Aus diesem Grund widmen wir Ihnen in diesem Artikel alles, was Sie über das Leben von Wasserstoff und seine Eigenschaften wissen müssen.

Was ist eine Wasserstoffbatterie?

Wenn wir über eine Wasserstoffbatterie sprechen, meinen wir ein elektrochemisches Gerät, das in der Lage ist, die chemische Energie des von ihm gespeicherten Kraftstoffs in elektrische Energie umzuwandeln. Dieser Kraftstoff, der gespeichert wird, um später in elektrische Energie umgewandelt zu werden, ist Wasserstoff. Daher kann die Wasserstoffzelle verwendet werden, um jedes Gerät mit diesen Eigenschaften zu versorgen.

Die heute am weitesten verbreitete Anwendung der Wasserstoffbatterie besteht darin, den Motor eines Elektroautos anzutreiben, obwohl dies nicht die einzige ist. Solange die Zelle Brennstoff hat, kann sie Energie liefern und kann sich beim Entleeren wieder auffüllen.

Schlüsselmerkmale

Wir werden analysieren, welche Hauptteile einer Wasserstoffzelle sind:

• Anode: es ist der negative Teil des Stapels. Es ist unter dem Namen des negativen Pols bekannt und ist dafür verantwortlich, die aus dem Wasserstoff freigesetzten Elektronen so zu leiten, dass sie vom externen Stromkreis verwendet werden können.
• Kathode: a ist der Pluspol der Batterie. Es ist dafür verantwortlich, den Sauerstoff auf der Oberfläche des Katalysators zu verteilen und alle Elektronen zurückzutreiben. Dank dieses Prozesses können sie neu kombiniert werden.
• Elektrolyt: Es wurde aus einem Material hergestellt, das so behandelt wurde, dass es nur positiv geladene Ionen leiten kann. Der Elektrolyt kann schließlich Elektronen blockieren.
• Katalysator: Es ist ein Material, das für die Erleichterung der chemischen Reaktion zwischen Sauerstoff und Wasserstoff verantwortlich ist. Diese Reaktion ist notwendig, um Strom erzeugen zu können. Das Normalste ist, dass es aus einer sehr dünnen Schicht von Platin-Nanopartikeln auf Kohlepapier oder -tuch besteht.

Betrieb einer Wasserstoffzelle

Sobald wir die Hauptmerkmale und die Teile einer Wasserstoffzelle kennen, werden wir sehen, wie es funktioniert. Wir wissen, dass unter Druck stehender Wasserstoff von der Anodenseite in die Zelle gelangt. Wenn Wasserstoff eintritt, drückt er dieses Gas durch Druck durch den Katalysator. Wenn das Wasserstoffmolekül mit Platin in Kontakt kommt, das Teil der Katalysatorkomponente ist, es ist in 2 Protonen und 2 Elektronen unterteilt.

Die Elektronen werden durch die Anode zum externen Stromkreis geleitet. Hier sind sie dafür verantwortlich, die notwendigen Arbeiten auszuführen, um die Energie dessen zu speisen, was gewährt wird. Zum Beispiel kann es in Betrieb genommen werden, um einen Elektromotor anzutreiben. Sobald die Energiequelle geliefert wurde, kehren sie über den Kathodenteil zur Batterie zurück. Sobald wir an der Kathode sind, passiert der Sauerstoff den Katalysator und bildet zwei Sauerstoffatome, die sehr negativ geladen sind. Diese negative Ladung zieht die Protonen von früher an und sie verbinden sich mit zwei Elektronen, die zum externen Stromkreis zurückkehren. All dies bildet ein Wassermolekül.

Vorteil

Wir werden analysieren, welche Vorteile Wasserstoffbatterien gegenüber anderen auf erneuerbaren Energien basierenden Kraftstoffen haben. Einige der Gründe, warum dieser Kraftstoff anderen Optionen überlegen ist, sind folgende:

• Sie verursachen keine umweltschädlichen Emissionen: Wie wir in der Beschreibung des Betriebs der Batterie gesehen haben, erzeugt Wasserstoff plus Sauerstoff Strom und dann Wasserdampf. Wir wissen, dass Wasserdampf ein Treibhausgas ist, aber es ist harmlos. Dies liegt daran, dass es sich um ein natürliches Treibhausgas handelt.
• Es ist effizienter als VerbrennungsmotorenEs hilft nicht nur, nicht zu verschmutzen, sondern wandelt auch chemische Energie effizienter in elektrische Energie um. Der Verbrennungsmotor muss die chemische Energie des Kraftstoffs in Wärme und diese mechanische Energie umwandeln, die einen Motor bewegen kann. Dies erzeugt ein Phänomen, das als thermischer Engpass bekannt ist. Dieses Phänomen beschränkt sich auf die direkte Umwandlung der von der Wasserstoffzelle erzeugten Energie.
• Sie haben keine beweglichen Teile: Wenn es kein stationäres Teil gibt, ist es viel zuverlässiger als ein Verbrennungsmotor. In einem Verbrennungsmotor gibt es viele Teile, die ausfallen können.
• Wasserstoff kann viel umweltschonender produziert werden- Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen kann Wasserstoff sauberer produziert werden. Dies trägt dazu bei, dass es eine viel umweltfreundlichere Energiealternative ist.

Nachteile der Wasserstoffzelle

Wie bei fast jeder Energiequelle, ob erneuerbar oder nicht, gibt es auch hier einige Nachteile. Und es ist so, dass diese Art von alternativer Energiequelle eine Reihe von Herausforderungen darstellt, die derzeit verhindern, dass sie auf der ganzen Welt verbreitet wird. Mal sehen, was diese Nachteile sind:

• Der Preis ist hoch: Obwohl Wasserstoff ziemlich häufig vorkommt, bleibt es mit der gegenwärtigen Technologie unwirtschaftlich, ihn in Form einer Batterie nützlich zu machen.
• Es ist brennbar: Die Sicherheit von Wasserstoffzellen bleibt ein Problem, da sie jederzeit Feuer fangen können.
• Es ist schwierig zu lagern und zu transportieren: Im Gegensatz zu anderen Brennstoffen wie Kohle ist die Lagerung und der Transport schwieriger.

Wasserstoff kann sauber aus Wasser hergestellt werden, ist jedoch ein energieintensiver Prozess. Derzeit ist das wirtschaftlichste Verfahren die Gewinnung von Wasserstoff aus natürlicher Streikkohle. Aus diesem Grund stammt der überwiegende Teil des produzierten Wasserstoffs aus fossilen Brennstoffen und kann daher nicht als vollständig erneuerbare Energie betrachtet werden.

Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über die Wasserstoffbatterie und ihre Eigenschaften erfahren können.