Geleceğin enerjilerinden bahsettiğimizde, akla yakıt olarak hidrojen her zaman gelir. Bu durumda hidrojen hücresi yenilenebilir enerji ve enerji geçişi ile ilgili hemen hemen her konuşmada her zaman var olmuştur. Fosil yakıt tüketimini azaltmak istediğiniz bir enerji dönüşümünde, bir şehirde sürdürülebilir mobiliteye ihtiyacınız var. Bu, diğer sektörlere ek olarak sera gazı emisyonu olmayan otomobillerde kilit rol oynayabileceğinden, hidrojen aküsü kullanılarak gerçekleşecek geçiş için gerekli olan yer burasıdır.
Bu nedenle, bu makaleyi size hidrojenin ömrü ve özellikleri hakkında bilmeniz gereken her şeyi anlatmaya adayacağız.
Hidrojen pil nedir
Hidrojen pilden bahsettiğimizde şunu kastediyoruz Depoladığı yakıtın kimyasal enerjisini elektrik enerjisine dönüştürebilen elektrokimyasal bir cihaz. Daha sonra elektrik enerjisine dönüştürülmek üzere depolanan bu yakıt hidrojendir. Bu nedenle, hidrojen hücresi, bu özelliklere sahip herhangi bir cihaza güç sağlamak için kullanılabilir.
Hidrojen pilinin günümüzde en yaygın uygulaması, tek olmasa da elektrikli bir arabanın motoruna güç sağlamaktır. Hücrenin yakıtı olduğu sürece enerji sağlayabilir ve boşaldığında yeniden dolabilir.
temel özellikleri
Bir hidrojen hücresinin ana parçalarının hangileri olduğunu analiz edeceğiz:
- Anot: yığının negatif kısmıdır. Negatif kutup adıyla bilinir ve hidrojenden salınan elektronların harici elektrik devresi tarafından kullanılabilmeleri için iletilmesinden sorumludur.
- Katot: a, pilin pozitif kutbudur. Oksijeni katalizörün yüzeyine dağıtmaktan ve tüm elektronları geri sürmekten sorumludur. Bu süreç sayesinde yeniden birleştirilebilirler.
- Elektrolit: sadece pozitif yüklü iyonları iletebilecek şekilde işlenmiş bir malzemeden yapılmıştır. Elektrolit sonunda elektronları bloke edebilir.
- Katalizör: Oksijen ile hidrojen arasındaki kimyasal reaksiyonu kolaylaştırmaktan sorumlu olan bir malzemedir. Elektrik üretebilmek için bu reaksiyon gereklidir. En normal olan şey, karbon kağıt veya kumaş üzerinde çok ince bir platin nanopartikül tabakasından yapılmış olmasıdır.
Bir hidrojen hücresinin çalışması
Bir hidrojen hücresinin temel özelliklerini ve parçalarını öğrendikten sonra, nasıl çalıştığını göreceğiz. Basınçlı hidrojenin hücreye anot tarafından girdiğini biliyoruz. Hidrojen girdiğinde, bu gazı basınçla katalizörden geçirmeye zorlar. Hidrojen molekülü, katalizör bileşeninin bir parçası olan platin ile temas ettiğinde, 2 proton ve 2 elektrona bölünmüştür.
Elektronlar anot üzerinden dış devreye iletilir. Verilenin enerjisini beslemek için gerekli işi yapmakla görevli oldukları yer burasıdır. Örneğin, bir elektrik motoruna güç vermek için devreye alınabilir. Enerji kaynağı sağlandıktan sonra, katot kısmından bataryaya geri dönerler. Katotta olduğumuzda, oksijen katalizörden geçer ve çok negatif yüklü iki oksijen atomu oluşturur. Bu negatif yük, protonları daha önce çeker ve dış devreye dönen iki elektronla birleşirler. Bunların hepsi bir su molekülü oluşturur.
Avantaj
Hidrojen hücrelerinin yenilenebilir enerjilere dayalı diğer yakıtlara göre sahip olduğu avantajları analiz edeceğiz. Bu yakıtın diğer seçeneklerden üstün olmasının nedenlerinden bazıları şunlardır:
- Kirletici emisyon üretmezler: Pilin çalışmasının açıklamasını gördüğümüz gibi, hidrojen artı oksijen elektrik ve ardından su buharı üretir. Su buharının bir sera gazı olduğunu biliyoruz ancak zararsızdır. Bunun nedeni doğal bir sera gazı olmasıdır.
- Yanmalı motorlardan daha verimlidirSadece kirletmemeye yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda kimyasal enerjiyi daha verimli bir şekilde elektrik enerjisine dönüştürür. Yanmalı motor, yakıtın kimyasal enerjisini ısıya ve bir motoru hareket ettirebilen bu mekanik enerjiye dönüştürmelidir. Bu, termal darboğaz olarak bilinen bir fenomen üretir. Bu fenomen, hidrojen hücresi tarafından yapılan enerjinin doğrudan dönüşümü ile sınırlıdır.
- Hareketli parçaları yoktur: sabit bir parçanın olmaması, onu içten yanmalı bir motordan çok daha güvenilir kılar. İçten yanmalı bir motorda parçalanabilen birçok parça vardır.
- Hidrojen çok daha çevreci bir şekilde üretilebilir- Fosil yakıtların aksine, hidrojen daha temiz bir şekilde üretilebilir. Bu, onu çok daha yeşil bir enerji alternatifi haline getirmeye katkıda bulunur.
Hidrojen hücresinin dezavantajları
Yenilenebilir olsun ya da olmasın hemen hemen her enerji kaynağında olduğu gibi, bazı dezavantajlar da vardır. Ve bu tür bir alternatif enerji kaynağı, şu an için tüm dünyada yaygınlaşmasını engelleyen bir dizi zorluk ortaya koyuyor. Bakalım bu dezavantajlar neler:
- Fiyatı yüksek: Hidrojen oldukça bol olmasına rağmen, onu bir batarya şeklinde kullanışlı hale getirmek, mevcut teknolojiye göre hala ekonomik değildir.
- Yanıcıdır: Hidrojen hücresinin güvenliği, her an alev alabileceği için endişe kaynağı olmaya devam etmektedir.
- Depolanması ve taşınması zordur: Kömür gibi diğer yakıtların aksine depolanması ve taşınması daha zordur.
Hidrojen sudan temiz bir şekilde üretilebilir, ancak enerji yoğun bir süreçtir. Şu anda, en ekonomik prosedür, doğal grev kömürden hidrojeni çıkarmaktır. Bu nedenle, üretilen hidrojenin büyük çoğunluğu fosil yakıtlardan gelir, bu nedenle tamamen yenilenebilir enerji olarak kabul edilemez.
Umarım bu bilgilerle hidrojen pil ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.