Kur flasim për energjitë e së ardhmes, hidrogjeni si lëndë djegëse gjithmonë vjen në mendje. Në këtë rast, qelizë hidrogjeni ai gjithmonë ka qenë i pranishëm në pothuajse çdo bisedë që ka të bëjë me energjinë e rinovueshme dhe tranzicionin e energjisë. Në një tranzicion të energjisë ku doni të zvogëloni konsumin e lëndëve djegëse fosile, keni nevojë për lëvizje të qëndrueshme në një qytet. Kjo është ajo ku është thelbësore që tranzicioni të ndodhë duke përdorur baterinë e hidrogjenit, pasi ajo mund të jetë thelbësore në makinat pa emisione të gazrave serë, përveç sektorëve të tjerë.
Prandaj, ne do të kushtojmë këtë artikull për t'ju treguar gjithçka që ju duhet të dini në lidhje me jetën e hidrogjenit dhe karakteristikat e tij.
Çfarë është një bateri hidrogjeni
Kur flasim për një bateri hidrogjeni kemi parasysh një pajisje elektrokimike që është e aftë të shndërrojë energjinë kimike të karburantit që ruan në energji elektrike. Kjo lëndë djegëse që ruhet për tu shndërruar më vonë në energji elektrike është hidrogjen. Prandaj, qeliza e hidrogjenit mund të përdoret për të furnizuar me energji çdo pajisje që ka këto karakteristika.
Zbatimi më i përhapur i baterisë së hidrogjenit sot është fuqizimi i motorit të një makine elektrike, megjithëse nuk është i vetmi. Për sa kohë që qeliza ka karburant, ajo është e aftë të furnizojë energji dhe, kur zbrazet, mund të rimbushet përsëri.
tipare kryesore
Ne do të analizojmë se cilat janë pjesët kryesore të një qelize hidrogjeni:
- Anoda: është pjesa negative e grumbullit. Njihet me emrin e polit negativ dhe është përgjegjës për përcjelljen e elektroneve që lirohen nga hidrogjeni në mënyrë që të mund të përdoren nga qarku i jashtëm elektrik.
- Katodë: a është poli pozitiv i baterisë. Isshtë përgjegjës për shpërndarjen e oksigjenit në sipërfaqen e katalizatorit dhe drejtimin e të gjithë elektroneve mbrapa. Thanksshtë në sajë të këtij procesi që ato mund të rikombinohen.
- Elektrolit: është bërë nga një material i trajtuar në mënyrë të tillë që të mund të përçojë vetëm jone që janë të ngarkuara pozitivisht. Elektroliti përfundimisht mund të bllokojë elektronet.
- Katalizatori: Isshtë një material që është përgjegjës për lehtësimin e reaksionit kimik midis oksigjenit dhe hidrogjenit. Ky reagim është i nevojshëm për të qenë në gjendje të gjenerojë energji elektrike. Gjëja më normale është se ajo është bërë nga një shtresë shumë e hollë e nanopjesëzave platin në letër karboni ose leckë.
Funksionimi i një qelize hidrogjeni
Pasi të dimë karakteristikat kryesore dhe pjesët e një qelize hidrogjeni, do të shohim se si funksionon. Ne e dimë se hidrogjeni i shtypur hyn në qelizë nga ana e anodës. Kur hidrogjeni hyn, ai e detyron këtë gaz përmes katalizatorit nga presioni. Kur molekula e hidrogjenit bie në kontakt me platinën, e cila është pjesë e përbërësit të katalizatorit, ndahet në 2 protone dhe 2 elektrone.
Elektronet përcillen përmes anodës në qarkun e jashtëm. Shtë këtu ku ata janë të ngarkuar të kryejnë punën e nevojshme për të ushqyer energjinë e asaj që po jepet. Për shembull, mund të porositet për të furnizuar një motor elektrik. Pasi të jetë furnizuar burimi i energjisë, ato kthehen në bateri përmes pjesës së katodës. Pasi të jemi në katodë, oksigjeni kalon përmes katalizatorit dhe formon dy atome oksigjeni të ngarkuar shumë negativisht. Kjo ngarkesë negative tërheq protonet nga më parë dhe ato kombinohen së bashku me dy elektrone që kthehen në qarkun e jashtëm. E gjithë kjo formon një molekulë uji.
avantazh
Ne do të analizojmë cilat janë avantazhet që kanë qelizat e hidrogjenit në lidhje me karburantet e tjera të bazuara në energjitë e rinovueshme. Disa nga arsyet pse ky karburant është më i lartë se opsionet e tjera janë këto:
- Ato nuk prodhojnë emisione ndotëse: Siç kemi parë përshkrimin e funksionimit të baterisë, hidrogjeni plus oksigjeni gjeneron energji elektrike dhe pastaj avuj uji. Ne e dimë që avujt e ujit janë një gaz serë por është i padëmshëm. Kjo sepse është gaz serrë natyror.
- Isshtë më efikas se motorët me djegieJo vetëm që ndihmon për të mos ndotur, por gjithashtu transformon energjinë kimike në energji elektrike në mënyrë më efikase. Motori me djegie duhet të shndërrojë energjinë kimike të karburantit në nxehtësi dhe këtë energji mekanike që është e aftë të lëvizë një motor. Kjo prodhon një fenomen që njihet si një ngushtim termik. Ky fenomen është i kufizuar në shndërrimin e drejtpërdrejtë të energjisë të bërë nga qeliza e hidrogjenit.
- Ata nuk kanë pjesë lëvizëse: mungesa e një pjese të palëvizshme e bën atë shumë më të besueshme se një motor me djegie. Në një motor me djegie ka shumë pjesë që mund të prishen.
- Hidrogjeni mund të prodhohet në një mënyrë shumë më miqësore me mjedisin- Ndryshe nga lëndët djegëse fosile, hidrogjeni mund të prodhohet në një mënyrë më të pastër. Kjo kontribuon për ta bërë atë një alternativë shumë më të gjelbër të energjisë.
Disavantazhet e qelizës së hidrogjenit
Ashtu si me pothuajse çdo burim energjie, qoftë i rinovueshëm ose jo, ka edhe disa pengesa. Dhe është se ky lloj i burimit alternativ të energjisë paraqet një sërë sfidash që, për momentin, e parandalojnë atë nga përhapja në të gjithë botën. Le të shohim cilat janë këto disavantazhe:
- Çmimi i tij është i lartë: Edhe pse hidrogjeni është mjaft i bollshëm, bërja e tij e dobishme në formën e një baterie është akoma joekonomike me teknologjinë aktuale.
- Flamshtë e ndezshme: siguria e qelizës së hidrogjenit mbetet shqetësuese pasi mund të digjet në zjarr në çdo kohë.
- Difficultshtë e vështirë për të ruajtur dhe transportuar: Ndryshe nga lëndët djegëse të tjera si qymyri, është më e vështirë të ruhet dhe transportohet.
Hidrogjeni mund të prodhohet pastër nga uji, por është një proces që kërkon shumë energji. Aktualisht, procedura më ekonomike është nxjerrja e hidrogjenit nga thëngjilli i goditjeve natyrore. Për këtë arsye, pjesa dërrmuese e hidrogjenit që prodhohet vjen nga lëndët djegëse fosile, kështu që nuk mund të konsiderohet plotësisht energji e rinovueshme.
Shpresoj që me këtë informacion të mësoni më shumë rreth baterisë së hidrogjenit dhe karakteristikave të saj.