Коли ми говоримо про енергії майбутнього, водень як паливо завжди приходить на розум. У цьому випадку воднева клітина він завжди був присутній майже в будь-якій розмові, що стосується відновлюваних джерел енергії та енергетичного переходу. Під час енергетичного переходу, коли ви хочете зменшити споживання викопного палива, вам потрібна стійка мобільність у місті. Тут важливо, щоб перехід відбувся за допомогою водневої батареї, оскільки вона може бути ключовою в автомобілях без викидів парникових газів, на додаток до інших секторів.
Тому ми присвятимо цю статтю, щоб розповісти вам все, що вам потрібно знати про життя водню та його характеристики.
Що таке воднева батарея
Коли ми говоримо про водневу батарею, ми маємо на увазі електрохімічний пристрій, здатний перетворювати хімічну енергію палива, яке він зберігає, в електричну. Це паливо, яке зберігається для подальшого перетворення в електричну енергію, є воднем. Отже, водневу комірку можна використовувати для живлення будь-якого пристрою, що має ці характеристики.
Сьогодні найпоширенішим застосуванням водневої батареї є живлення двигуна електричного автомобіля, хоча це не єдиний. Поки клітина має паливо, вона здатна подавати енергію, а коли вона порожня, вона може знову заправлятися.
ключові особливості
Ми збираємося проаналізувати, які є основними частинами водневої клітини:
- Анод: це негативна частина купи. Він відомий під назвою негативний полюс і відповідає за проведення електронів, що звільняються від водню, щоб вони могли використовуватися зовнішнім електричним ланцюгом.
- Катод: a - позитивний полюс акумулятора. Він відповідає за розподіл кисню на поверхню каталізатора і повернення всіх електронів назад. Саме завдяки цьому процесу їх можна рекомбінувати.
- Електроліт: він був виготовлений з матеріалу, обробленого таким чином, що він може проводити лише іони, які мають позитивний заряд. З часом електроліт може блокувати електрони.
- Каталізатор: Це матеріал, який відповідає за полегшення хімічної реакції між киснем і воднем. Ця реакція необхідна, щоб мати можливість виробляти електроенергію. Найбільш нормальним є те, що він зроблений з дуже тонкого шару наночастинок платини на вугільному папері або тканині.
Робота водневої комірки
Коли ми дізнаємося основні характеристики та частини водневої клітини, ми побачимо, як це працює. Ми знаємо, що водень під тиском потрапляє в клітину з боку анода. Коли водень потрапляє, він під тиском змушує цей газ проходити через каталізатор. Коли молекула водню контактує з платиною, яка входить до складу каталізатора, він розділений на 2 протони та 2 електрони.
Електрони проводяться через анод до зовнішнього кола. Саме тут вони відповідають за необхідну роботу, щоб підживити енергію того, що дарується. Наприклад, його можна замовити для живлення електродвигуна. Після подачі джерела енергії вони повертаються до батареї через катодну частину. Опинившись на катоді, кисень проходить через каталізатор і утворює два атоми кисню, які дуже негативно заряджені. Цей негативний заряд притягує протони раніше, і вони поєднуються разом з двома електронами, які повертаються до зовнішнього кола. Все це утворює молекулу води.
Перевага
Ми збираємося проаналізувати, які переваги мають водневі клітини щодо інших видів палива на основі поновлюваних джерел енергії. Деякі з причин, чому це паливо перевершує інші варіанти, є наступними:
- Вони не виробляють забруднюючих викидів: Як ми бачили опис роботи акумулятора, водень та кисень генерують електрику, а потім водяну пару. Ми знаємо, що водяна пара - парниковий газ, але вона нешкідлива. Це тому, що це природний парниковий газ.
- Це ефективніше двигунів внутрішнього згорянняЦе не тільки допомагає не забруднювати, але й ефективніше перетворює хімічну енергію в електричну. Двигун внутрішнього згоряння повинен перетворювати хімічну енергію палива в тепло і цю механічну енергію, здатну рухати двигун. Це спричиняє явище, яке відоме як термічне вузьке місце. Це явище обмежується прямим перетворенням енергії, яку виробляє воднева клітина.
- У них немає рухомих частин: відсутність нерухомої частини робить його набагато надійнішим, ніж двигун внутрішнього згоряння. У двигуні внутрішнього згоряння є багато деталей, які можуть зламатися.
- Водень може вироблятися набагато більш екологічно чистим способом- На відміну від викопного палива, водень може отримуватися більш чистим способом. Це сприяє тому, що він стає набагато екологічнішою альтернативою енергетиці.
Недоліки водневої комірки
Як і у майже будь-якого джерела енергії, відновлюваної чи ні, є також деякі недоліки. І саме в тому, що цей тип альтернативного джерела енергії представляє низку викликів, які на даний момент перешкоджають його широкому поширенню у всьому світі. Давайте подивимось, які ці недоліки:
- Його ціна висока: Хоча водню досить багато, що робить його корисним, оскільки акумулятор все ще неекономічний за сучасних технологій.
- Вогненебезпечний: безпека водневих клітин залишається проблемою, оскільки вона може загорітися в будь-який час.
- Важко зберігати і транспортувати: На відміну від інших видів палива, таких як вугілля, його складніше зберігати та транспортувати.
Водень можна отримувати чисто з води, але це енергоємний процес. В даний час найекономічнішою процедурою є вилучення водню з природного вугілля. З цієї причини переважна більшість виробленого водню надходить із викопного палива, тому його не можна вважати повністю відновлюваною енергією.
Я сподіваюся, що за допомогою цієї інформації ви зможете дізнатись більше про водневу батарею та її характеристики.