Vetypino

Kun puhumme tulevaisuuden energioista, vety polttoaineena tulee aina mieleen. Tässä tapauksessa vetykenno hän on aina ollut läsnä melkein missä tahansa keskustelussa, joka liittyy uusiutuvaan energiaan ja energiansiirtoon. Energiasiirtymässä, jossa haluat vähentää fossiilisten polttoaineiden kulutusta, tarvitset kestävää liikkuvuutta kaupungissa. Siellä on välttämätöntä, että siirtyminen tapahtuu vetyakulla, koska se voi olla avainasemassa autoissa ilman kasvihuonekaasupäästöjä muiden alojen lisäksi.

Siksi aiomme omistaa tämän artikkelin kertomaan sinulle kaiken, mitä sinun tarvitsee tietää vedyn elämästä ja sen ominaisuuksista.

Mikä on vetyakku

Kun puhumme vetyakusta, tarkoitamme sitä sähkökemiallinen laite, joka pystyy muuttamaan varastoitavan polttoaineen kemiallisen energian sähköenergiaksi. Tämä polttoaine, joka varastoidaan myöhemmin muunnettavaksi sähköenergiaksi, on vety. Siksi vetykennoa voidaan käyttää minkä tahansa laitteen, jolla on nämä ominaisuudet, virtalähteeksi.

Vetyakun nykyisin yleisin käyttökohde on sähköauton moottorin käyttö, vaikka se ei ole ainoa. Niin kauan kuin kennossa on polttoainetta, se pystyy toimittamaan energiaa ja tyhjentyessään se voi täyttää uudelleen.

Tärkeimmät ominaisuudet

Aiomme analysoida, mitkä ovat vetykennon pääosat:

• Anodi: se on kasan negatiivinen osa. Se tunnetaan negatiivisen napan nimellä ja on vastuussa vedystä vapautuvien elektronien johtamisesta niin, että ulkoinen sähköpiiri voi käyttää niitä.
• Katodi: a on pariston positiivinen napa. Se on vastuussa hapen jakamisesta katalyytin pinnalle ja kaikkien elektronien ajamisesta takaisin. Tämän prosessin ansiosta ne voidaan yhdistää.
• Elektrolyytti: se on valmistettu materiaalista, joka on käsitelty siten, että se voi johtaa vain positiivisesti varautuneita ioneja. Elektrolyytti voi lopulta estää elektroneja.
• Katalysaattori: Se on materiaali, joka on vastuussa hapen ja vedyn kemiallisen reaktion helpottamisesta. Tämä reaktio on välttämätön sähkön tuottamiseksi. Normaalin asia on, että se on valmistettu erittäin ohuesta platinan nanohiukkasten kerroksesta hiilipaperille tai kankaalle.

Vetykennon toiminta

Kun tiedämme vetykennon pääominaisuudet ja osat, aiomme nähdä, miten se toimii. Tiedämme, että paineistettu vety tulee soluun anodipuolelta. Kun vety tulee sisään, se pakottaa tämän kaasun katalysaattorin läpi paineella. Kun vetymolekyyli joutuu kosketuksiin platinan kanssa, joka on osa katalyyttikomponenttia, se on jaettu 2 protoniin ja 2 elektroniin.

Elektronit johdetaan anodin kautta ulkoiseen piiriin. Täällä he ovat vastuussa tarvittavan työn suorittamisesta ansaitun energian ruokkimiseksi. Se voidaan esimerkiksi tilata käyttämään sähkömoottoria. Kun energialähde on syötetty, ne palaavat paristoon katodiosan kautta. Kun olemme katodissa, happi kulkee katalyytin läpi ja muodostaa kaksi happiatomia, jotka ovat erittäin negatiivisesti varautuneita. Tämä negatiivinen varaus houkuttelee protoneja aikaisemmista ja ne yhdistyvät yhdessä kahden elektronin kanssa, jotka palaavat ulkoiseen piiriin. Kaikki tämä muodostaa vesimolekyylin.

Etu

Aiomme analysoida, mitkä ovat vetykennojen edut muihin uusiutuviin energialähteisiin perustuviin polttoaineisiin nähden. Joitakin syitä siihen, miksi tämä polttoaine on muita vaihtoehtoja parempi, ovat seuraavat:

• Ne eivät aiheuta saastuttavia päästöjä: Kuten olemme nähneet akun toiminnan kuvauksen, vety ja happi tuottavat sähköä ja sitten vesihöyryä. Tiedämme, että vesihöyry on kasvihuonekaasu, mutta se on vaaraton. Tämä johtuu siitä, että se on luonnollinen kasvihuonekaasu.
• Se on tehokkaampi kuin polttomoottoritPaitsi että se ei saastuta, se muuntaa kemiallisen energian tehokkaammin sähköenergiaksi. Polttomoottorin on muunnettava polttoaineen kemiallinen energia lämmöksi ja mekaaniseksi energiaksi, joka pystyy liikuttamaan moottoria. Tämä tuottaa ilmiön, joka tunnetaan termisenä pullonkaulana. Tämä ilmiö rajoittuu vetysolun aikaansaamaan energian suoraan muuntamiseen.
• Niissä ei ole liikkuvia osia: ilman kiinteää osaa se on paljon luotettavampi kuin polttomoottori. Polttomoottorissa on monia osia, jotka voivat hajota.
• Vetyä voidaan tuottaa paljon ympäristöystävällisemmällä tavalla- Toisin kuin fossiiliset polttoaineet, vetyä voidaan tuottaa puhtaammalla tavalla. Tämä tekee siitä paljon vihreämmän energiavaihtoehdon.

Vetykennon haitat

Kuten melkein minkä tahansa energianlähteen kanssa, riippumatta siitä, uusiutuva vai ei, on myös joitain haittoja. Ja se, että tämäntyyppinen vaihtoehtoinen energialähde esittää joukon haasteita, jotka toistaiseksi estävät sen leviämisen kaikkialla maailmassa. Katsotaanpa, mitkä nämä haitat ovat:

• Sen hinta on korkea: Vaikka vetyä on melko paljon, sen käyttäminen akun muodossa on edelleen epätaloudellista nykyisessä tekniikassa.
• Se on syttyvää: vetykennon turvallisuus on edelleen huolenaihe, koska se voi syttyä palamaan milloin tahansa.
• On vaikea varastoida ja kuljettaa: Toisin kuin muut polttoaineet, kuten kivihiili, sitä on vaikeampaa varastoida ja kuljettaa.

Vetyä voidaan tuottaa puhtaasti vedestä, mutta se on energiaintensiivinen prosessi. Tällä hetkellä taloudellisin menetelmä on vedyn uuttaminen luonnollisista iskuhiilistä. Tästä syystä valtaosa tuotetusta vedystä tulee fossiilisista polttoaineista, joten sitä ei voida pitää täysin uusiutuvana energiana.

Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää vetyakusta ja sen ominaisuuksista.