Когда мы говорим об энергии будущего, на ум всегда приходит водород как топливо. В этом случае водородная ячейка он всегда присутствовал практически в любом разговоре, касающемся возобновляемых источников энергии и энергетического перехода. В условиях перехода к энергетике, когда вы хотите сократить потребление ископаемого топлива, вам нужна устойчивая мобильность в городе. Именно здесь важно осуществить переход на водородную батарею, поскольку она может быть ключевой в автомобилях без выбросов парниковых газов в дополнение к другим секторам.
Поэтому мы собираемся посвятить эту статью, чтобы рассказать вам все, что вам нужно знать о жизни водорода и его характеристиках.
Что такое водородный аккумулятор
Когда мы говорим о водородной батарее, мы имеем в виду электрохимическое устройство, способное преобразовывать химическую энергию топлива, которое оно хранит, в электрическую энергию. Это топливо, которое хранится для последующего преобразования в электрическую энергию, представляет собой водород. Следовательно, водородный элемент можно использовать для питания любого устройства, обладающего этими характеристиками.
Наиболее распространенное применение водородных батарей сегодня - это привод в действие двигателя электромобиля, хотя и не единственное. Пока в элементе есть топливо, он может вырабатывать энергию, а когда он пуст, он может снова пополняться.
Características principales
Мы собираемся проанализировать, какие основные части водородной ячейки:
- Анод: это отрицательная часть сваи. Он известен под названием отрицательный полюс и отвечает за проведение электронов, которые высвобождаются из водорода, так что они могут использоваться внешней электрической цепью.
- Катод: а - положительный полюс батареи. Он отвечает за распределение кислорода по поверхности катализатора и отталкивание всех электронов обратно. Именно благодаря этому процессу их можно перекомбинировать.
- Электролит: он был сделан из материала, обработанного таким образом, что он может проводить только положительно заряженные ионы. В конечном итоге электролит может блокировать электроны.
- Катализатор: Это материал, который способствует химической реакции между кислородом и водородом. Эта реакция необходима для выработки электричества. Самое нормальное, что он состоит из очень тонкого слоя наночастиц платины на копировальной бумаге или ткани.
Работа водородной ячейки
Как только мы узнаем основные характеристики и состав водородной ячейки, мы посмотрим, как она работает. Мы знаем, что водород под давлением поступает в ячейку со стороны анода. Когда водород входит, он заставляет этот газ проходить через катализатор под давлением. Когда молекула водорода входит в контакт с платиной, которая является частью компонента катализатора, он разделен на 2 протона и 2 электрона.
Электроны проходят через анод во внешнюю цепь. Именно здесь они отвечают за выполнение необходимой работы, чтобы подпитать энергию того, что дается. Например, его можно запустить для питания электродвигателя. После подачи энергии на источник они возвращаются в батарею через катодную часть. Когда мы оказываемся у катода, кислород проходит через катализатор и образует два атома кислорода, которые заряжены очень отрицательно. Этот отрицательный заряд притягивает протоны, которые были раньше, и они объединяются с двумя электронами, которые возвращаются во внешнюю цепь. Все это образует молекулу воды.
преимущество
Мы собираемся проанализировать, каковы преимущества водородных элементов по сравнению с другими видами топлива, основанными на возобновляемых источниках энергии. Некоторые из причин, по которым это топливо превосходит другие варианты, следующие:
- Они не производят вредных выбросов: Как мы видели в описании работы батареи, водород плюс кислород генерирует электричество, а затем водяной пар. Мы знаем, что водяной пар - это парниковый газ, но он безвреден. Это потому, что это природный парниковый газ.
- Он более эффективен, чем двигатели внутреннего сгоранияОн не только не загрязняет окружающую среду, но и более эффективно преобразует химическую энергию в электрическую. Двигатель внутреннего сгорания должен преобразовывать химическую энергию топлива в тепло и эту механическую энергию, способную привести двигатель в движение. Это вызывает явление, известное как «узкое место» при перегреве. Это явление ограничивается прямым преобразованием энергии водородным элементом.
- У них нет движущихся частей: отсутствие неподвижной части делает его намного более надежным, чем двигатель внутреннего сгорания. В двигателе внутреннего сгорания есть много деталей, которые могут выйти из строя.
- Водород можно производить гораздо более экологически чистым способом- В отличие от ископаемого топлива, водород можно производить более чистым способом. Это способствует тому, что он становится более экологически чистой альтернативой энергии.
Недостатки водородной ячейки
Как и почти у любого источника энергии, возобновляемого или нет, есть и некоторые недостатки. И дело в том, что этот тип альтернативного источника энергии представляет собой ряд проблем, которые на данный момент не позволяют ему получить широкое распространение во всем мире. Посмотрим, в чем заключаются эти недостатки:
- Его цена высока: Хотя водорода довольно много, использование его в виде батареи по-прежнему неэкономично при существующих технологиях.
- Легковоспламеняющийся: Безопасность водородных элементов остается проблемой, поскольку они могут загореться в любой момент.
- Сложно хранить и транспортировать: В отличие от других видов топлива, таких как уголь, его сложнее хранить и транспортировать.
Чистый водород можно получить из воды, но это энергоемкий процесс. В настоящее время наиболее экономичным методом является извлечение водорода из углей природных пород. По этой причине подавляющее большинство производимого водорода поступает из ископаемого топлива, поэтому его нельзя считать полностью возобновляемой энергией.
Надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о водородном аккумуляторе и его характеристиках.