Када говоримо о енергијама будућности, водоник као гориво увек нам падне на памет. У овом случају, водонична ћелија увек је био присутан у готово свим разговорима који су повезани са обновљивом енергијом и енергетском транзицијом. У енергетској транзицији где желите да смањите потрошњу фосилних горива, потребна вам је одржива мобилност у граду. Овде је од пресудног значаја да се транзиција догоди помоћу водоник батерије, јер поред осталих сектора она може бити кључна у аутомобилима без емисије стакленичких гасова.
Стога ћемо посветити овај чланак да бисмо вам испричали све што треба да знате о животу водоника и његовим карактеристикама.
Шта је водонична батерија
Када говоримо о водоничној батерији, мислимо на то електрохемијски уређај који је способан да хемијску енергију горива које складишти претвори у електричну енергију. Ово гориво које се складишти да би се касније трансформисало у електричну енергију је водоник. Стога се водонична ћелија може користити за напајање било ког уређаја који има ове карактеристике.
Најраспрострањенија примена водоничне батерије данас је напајање мотора електричног аутомобила, мада није једина. Све док ћелија има гориво, она је способна да даје енергију и, када се испразни, може поново да се напуни.
Главне карактеристике
Анализираћемо који су главни делови водоничне ћелије:
- Анода: то је негативни део гомиле. Познат је под именом негативни пол и одговоран је за провођење електрона који се ослобађају од водоника, тако да их спољни електрични круг може користити.
- Катода: а је позитивни пол батерије. Одговорна је за дистрибуцију кисеоника на површину катализатора и повратак свих електрона. Захваљујући овом процесу могу се рекомбиновати.
- Електролит: направљен је од материјала обрађеног тако да може проводити само јоне који су позитивно наелектрисани. Електролит на крају може блокирати електроне.
- Катализатор: То је материјал који је одговоран за олакшавање хемијске реакције између кисеоника и водоника. Ова реакција је неопходна да би се могла произвести електрична енергија. Најнормалнија ствар је да је направљена од врло танког слоја наночестица платине на карбонском папиру или платну.
Рад водоник ћелије
Једном када знамо главне карактеристике и делове водоничне ћелије, видећемо како она функционише. Знамо да водоник под притиском улази у ћелију са анодне стране. Када водоник уђе, овај гас притиска кроз катализатор. Када молекул водоника дође у контакт са платином, која је део катализаторске компоненте, подељен је на 2 протона и 2 електрона.
Електрони се проводе кроз аноду до спољног кола. Овде су задужени за извођење неопходних послова за напајање енергијом онога што се додељује. На пример, може се наручити за напајање електричног мотора. Једном када се напаја извор енергије, враћају се у батерију кроз катодни део. Једном када смо на катоди, кисеоник пролази кроз катализатор и формира два атома кисеоника који су врло негативно наелектрисани. Овај негативни набој привлачи протоне од раније и они се комбинују заједно са два електрона која се враћају у спољни круг. Све ово формира молекул воде.
предност
Анализираћемо које су предности водоничне батерије у односу на друга горива заснована на обновљивим изворима енергије. Неки од разлога због којих је ово гориво супериорније од осталих опција су следећи:
- Они не производе загађујуће емисије: Као што смо видели опис рада батерије, водоник и кисеоник производе електричну енергију, а затим водену пару. Знамо да је водена пара стакленички гас, али је безопасна. То је зато што је то природни стакленички гас.
- Ефикаснији је од мотора са унутрашњим сагоревањем: не само да помаже да се не загађује, већ и ефикасније трансформише хемијску енергију у електричну. Мотор са унутрашњим сагоревањем мора хемијску енергију горива претворити у топлоту и ову механичку енергију која може покретати мотор. Ово производи феномен који је познат као термално уско грло. Ова појава је ограничена на директну конверзију енергије коју ствара водонична ћелија.
- Немају покретне делове: без стационарног дела чини га много поузданијим од мотора са унутрашњим сагоревањем. У мотору са унутрашњим сагоревањем постоји много делова који се могу покварити.
- Водоник се може произвести на много поштованији начин са околином- За разлику од фосилних горива, водоник се може производити на чистији начин. Ово доприноси томе да постане много зеленија енергетска алтернатива.
Недостаци водоничне ћелије
Као и код скоро сваког извора енергије, било да је обновљив или не, и ту постоје неки недостаци. Чињеница је да овај тип алтернативног извора енергије представља низ изазова који тренутно спречавају његово ширење широм света. Погледајмо који су то недостаци:
- Његова цена је висока: Иако је водоника доста, његово коришћење у облику батерије још увек је неекономично са тренутном технологијом.
- Запаљив је: Безбедност водоничних ћелија остаје забрињавајућа јер се у сваком тренутку може запалити.
- Тешко је чувати и транспортовати: За разлику од осталих горива попут угља, теже је складиштити и транспортовати.
Водоник се може произвести чисто из воде, али то је енергетски интензиван процес. Тренутно је најекономичнији поступак екстракција водоника из природног угља. Из тог разлога, велика већина водоника који се производи потиче од фосилних горива, тако да се не може сматрати потпуно обновљивом енергијом.
Надам се да ћете помоћу ових информација сазнати више о водоничној батерији и њеним карактеристикама.