ערימת מימן

כאשר אנו מדברים על אנרגיות העתיד, מימן כדלק עולה תמיד בראשנו. במקרה זה, תא מימן הוא תמיד היה נוכח כמעט בכל שיחה שקשורה באנרגיה מתחדשת ובמעבר האנרגיה. במעבר אנרגיה שבו אתה רוצה להפחית את צריכת הדלקים המאובנים, אתה זקוק לניידות בת קיימא בעיר. זה המקום בו חיוני שהמעבר יתבצע באמצעות סוללת המימן, מכיוון שהוא יכול להיות המפתח במכוניות ללא פליטת גזי חממה, בנוסף למגזרים אחרים.

לכן, אנו הולכים להקדיש מאמר זה כדי לספר לך את כל מה שאתה צריך לדעת על חיי המימן ומאפייניו.

מהי סוללת מימן

כשאנחנו מדברים על סוללת מימן אנחנו מתכוונים מכשיר אלקטרוכימי המסוגל להמיר את האנרגיה הכימית של הדלק שהוא אוגר לאנרגיה חשמלית. דלק זה המאוחסן כדי להפוך אחר כך לאנרגיה חשמלית הוא מימן. לכן, ניתן להשתמש בתא המימן להפעלת כל מכשיר בעל מאפיינים אלה.

היישום הנפוץ ביותר של סוללת המימן כיום הוא הפעלת מנוע של מכונית חשמלית, אם כי היא לא היחידה. כל עוד לתא יש דלק, הוא מסוגל לספק אנרגיה וכאשר הוא מתרוקן הוא יכול להתמלא שוב.

תכונות עיקריות

אנו הולכים לנתח מהם החלקים העיקריים של תא מימן:

• אָנוֹדָה: זה החלק השלילי של הערימה. זה ידוע בשם הקוטב השלילי ואחראי על הולכת האלקטרונים שמשתחררים מהמימן, כך שהם יכולים לשמש את המעגל החשמלי החיצוני.
• קָטוֹדָה: a הוא הקוטב החיובי של הסוללה. הוא אחראי על חלוקת החמצן על פני הזרז והנעת כל האלקטרונים בחזרה. הודות לתהליך זה ניתן לשלב אותם מחדש.
• אלקטרוליט: הוא היה עשוי מחומר שטופל בצורה כזו שהוא יכול רק להוביל יונים טעונים באופן חיובי. בסופו של דבר האלקטרוליט יכול לחסום אלקטרונים.
• זָרָז: זהו חומר שאחראי להקל על התגובה הכימית בין חמצן למימן. תגובה זו נחוצה כדי להיות מסוגלים לייצר חשמל. הדבר הכי נורמלי הוא שהוא עשוי משכבה דקה מאוד של חלקיקי פלטינה על נייר פחמן או בד.

הפעלת תא מימן

ברגע שנדע את המאפיינים העיקריים ואת החלקים של תא מימן, אנחנו הולכים לראות איך זה עובד. אנו יודעים כי מימן בלחץ נכנס לתא מצד האנודה. כאשר מימן נכנס אליו מכריח את הגז דרך הזרז בלחץ. כאשר מולקולת המימן באה במגע עם פלטינה, שהיא חלק ממרכיב הזרז, הוא מחולק לשני פרוטונים ו -2 אלקטרונים.

האלקטרונים מועברים דרך האנודה למעגל החיצוני. כאן הם אחראים על ביצוע העבודות הדרושות להזנת האנרגיה של מה שניתן. לדוגמא, ניתן להזמין אותו להניע מנוע חשמלי. לאחר שסופק מקור האנרגיה, הם חוזרים לסוללה דרך החלק הקתודי. ברגע שאנחנו בקתודה, החמצן עובר דרך הזרז ויוצר שני אטומי חמצן שטעונים מאוד שלילית. מטען שלילי זה מושך את הפרוטונים מלפנים והם משתלבים יחד עם שני אלקטרונים שחוזרים למעגל החיצוני. כל אלה יוצרים מולקולת מים.

יתרון

אנו הולכים לנתח מהם היתרונות שיש לסוללות מימן ביחס לדלקים אחרים המבוססים על אנרגיות מתחדשות. חלק מהסיבות מדוע דלק זה עדיף על אפשרויות אחרות הן:

• הם לא מייצרים פליטות מזהמות: כפי שראינו את תיאור פעולת הסוללה, מימן פלוס חמצן מייצר חשמל ואז אדי מים. אנו יודעים שאדי מים הם גז חממה אך הם אינם מזיקים. הסיבה לכך היא שמדובר בגז חממה טבעי.
• זה יעיל יותר ממנועי בעירה: לא רק שזה עוזר לא לזהם, אלא גם הופך אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית בצורה יעילה יותר. על מנוע הבעירה להמיר את האנרגיה הכימית של הדלק לחום ואת האנרגיה המכנית הזו המסוגלת להזיז מנוע. זה מייצר תופעה המכונה צוואר בקבוק תרמי. תופעה זו מוגבלת להמרה ישירה של אנרגיה שמייצר תא המימן.
• אין להם חלקים נעים: שאין לו חלק נייח הופך אותו להרבה יותר אמין ממנוע בעירה. במנוע הבעירה ישנם חלקים רבים העלולים להתקלקל.
• ניתן לייצר מימן בצורה הרבה יותר מכובדת עם הסביבה- בניגוד לדלקים מאובנים, ניתן לייצר מימן בצורה נקייה יותר. זה תורם להפוך אותו לחלופת אנרגיה הרבה יותר ירוקה.

חסרונות תא המימן

כמו כמעט בכל מקור אנרגיה, בין אם הוא מתחדש ובין אם לאו, ישנם גם חסרונות מסוימים. וזה שמקור אנרגיה חלופי זה מהווה שורה של אתגרים המונעים כרגע את התפשטותו ברחבי העולם. בואו נראה מה החסרונות האלה:

• מחירו גבוה: למרות שהמימן נמצא בשפע למדי, מה שהופך אותו ליעיל בצורת סוללה נותר לא כלכלי עם הטכנולוגיה הנוכחית.
• זה דליק: בטיחות תאי מימן נותרה דאגה מכיוון שהיא עלולה להתלקח בכל עת.
• קשה לאחסן ולהעביר: בניגוד לדלקים אחרים כמו פחם, קשה יותר לאחסן ולהעביר אותם.

ניתן לייצר מימן בצורה נקייה ממים, אך זהו תהליך עתיר אנרגיה. נכון להיום, ההליך החסכוני ביותר הוא הפקת מימן מפגיעות טבעיות בפחם. מסיבה זו, הרוב המכריע של המימן המופק מקורו בדלקים מאובנים, ולכן הוא לא יכול להיחשב לאנרגיה מתחדשת לחלוטין.

אני מקווה שעם מידע זה תוכלו ללמוד עוד על סוללת המימן ומאפייניה.