Ostatnio poruszaliśmy temat wykorzystania ogniw paliwowych w samochodach lub samolotach. Dzisiaj napiszemy więcej czym są ogniwa paliwowe, na czym polega zasada  ich  działania, gdzie można ich używać, co można dzięki nim osiągnąć oraz jaka jest ich klasyfikacja.

Reklama

Ogniwa paliwowe zwane również wodorowymi są to urządzenia elektro-chemiczne. Dzięki bezpośrednio zachodzących w nich reakcjach chemicznych są w stanie wyprodukować energię elektryczną oraz cieplną. Główne zalety tego typu ogniw to wysoka czystość, sprawność oraz gęstość energetyczna. Ten wynalazek to sukces z 1838 roku – został odkryty przez szwajcarskiego chemika Christiana Friedricha Schönbeina. Ale dopiero w latach sześćdziesiątych  XX wieku, ogniwa paliwowe z membranami polimerowymi zostały wykorzystane przez Stany Zjednoczone w narodowym programie kosmicznym, jako potrzebne do produkcji energii elektrycznej oraz wody.

Z czego składa się ogniwo paliwowe i jaka jest jego zasada działania? Ogniwo składa się z dwóch elektrod pokrytych katalizatorem (np. platyną), odseparowanych od siebie przez elektrolit, który może występować w stanie  stałym oraz ciekłym. Te elektrody to anoda i katoda. Do anody doprowadzany jest nieustannie wodór, natomiast do katody tlen. Elektrolit, który odseparowuje elektrody powoduje rozbicie cząsteczki wodoru na protony i elektrony, następnie przepuszcza  tylko protony, a  elektrony wędrują obwodem zewnętrznym, tworząc prąd elektryczny. Innymi produktami całej reakcji chemicznej oprócz energii elektrycznej są woda i ciepło.

Klasyfikacja ogniw paliwowych opiera się głównie na rodzaju elektrolitu. Wyróżnia się ogniwa paliwowe z elektrolitem zasadowym; kapilarne ogniwo typu PEMFC; ogniwo z elektrolitem polimerowym; takie, które jest bezpośrednio zasilane metanolem; ogniwo ze stałym tlenkiem; ogniwo ze stopionych węglanów; ogniwo z kwasem fosforowym; zasilane kwasem mrówkowym; zasilane paliwem węglowym oraz ogniwo mikrobiologiczne. Inną, dodatkową klasyfikacją jest podział ze  względu na  temperaturę ogniwa.

Tego typu ogniwa można używać między innymi w  urządzeniach przenośnych jak laptopy, aparaty, smartfony czyli w takich, które posiadają  baterię o małej mocy. Bardzo dobrze odnajdują się działając w środkach  transportu, najlepiej jako dodatkowy napęd w samochodach hybrydowych. Tego typu napęd posiada mnóstwo zalet. Nie  generuje nieprzyjemnego hałasu czy wibracji oraz nie zużywa wodoru podczas postoju tak jak ma miejsce w silnikach spalinowych. Ogniwa paliwowe nie są jednak używane na dużą skalę, ponieważ istnieje problem z produkcją wodoru oraz jego przechowywaniem.  Więcej na  temat ogniw paliwowych już niebawem.

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.