תאי דלק הם מכשירים שפועלים באופן דומה לסוללות, עם ההבדל שיש לסוללות שמרים את הריאגנטים שלהם בפנים, עוברים תגובות חמצון והופכים אנרגיה כימית ל חשמלי; בעוד שבתאי דלק אין אנרגיה כימית מאוחסנת, אך מגיבים מוזרקים ברציפות.
ישנם מספר סוגים של תאי דלק, אך לכולם אותו עקרון הפעלה ומשתמשים בדלקים גזיים. לפיכך, תאי דלק ממירים את האנרגיה המשתחררת בתגובות הבעירה לאנרגיה חשמלית.
להלן תרשים של אחד מתאי הדלק הנפוצים ביותר, המכונה AFC. תא דלק אלקליין, שפירושו פירושו "תא דלק אלקליין"):
תכנית הפעלה של תא דלק מימן / חמצן
זו התוכנית לתא דלק, אך אם נשלב כמה תאים בסדרה, התוצאה תהיה תא דלק, עם כוח גדול יותר.
שים לב שגז מימן (H2), שהוא הדלק, נשאב למבנה הנקבובי של האנודה (הקוטב השלילי), שבמקרה זה עשוי מניקל. לאחר חצייתו, המימן עובר לאלקטרוליט (תמיסה מימית של אשלגן הידרוקסיד, KOH(פה)), שם הוא מתמוסס ומגיב ויוצר את הקטיון H+ ושחרור אלקטרונים. לפיכך, את חצי תגובת האנודה ניתן לייצג על ידי:
אנודה: 1H2 (גרם) + 2 אוה-(פה) → 2 ח2או(ℓ) + 2e-
אלקטרונים אלה מועברים לקתודה דרך המעגל החיצוני. הקתודה היא אלקטרודה ניקל המצופה תחמוצת ניקל hydrated (Ni (OH))
(ים)) המזרז את הפחתת החמצן (בדרך כלל משאיבת אוויר), המתרחשת כאשר הוא מקבל אלקטרונים. לפיכך, התגובה למחצה המתרחשת בקתודה היא:קטודה: ½ O2 (גרם) + שעה2או(ℓ) + 2e- → 2 אוה-(פה)
התגובה הכוללת ניתנת על ידי:
שעתיים2 (גרם) + O2 (גרם) → שעתיים2או(ℓ)
ראו שבנוסף לחשמל המיוצר, תא זה מייצר מיםהמתאים לאחד מיתרונותיו העיקריים. לכן משתמשים בה רבות בחלליות, בעיקר אמריקאיות, כמו מזל תאומים, אפולו ומעבורת החלל. כדי לתת לך מושג, תוך שבעה ימים, כשהוא מופעל על ידי תא הדלק, החללית האמריקאית אפולו צורכת 680 ק"ג מימן ומייצרת 720 ליטר מים.
להלן תא דלק של נאס"א:
תא הדלק המופעל על ידי נאס"א
בנוסף, מדענים רבים ראו בכך דלק לעתיד, מכיוון שהוא אינו מייצר שום מזהמים. עקב משבר הנפט, מאז 1973 מחקרים שנועדו להשתמש בתאי דלק במכוניות ובבתים, עסקים ותעשיות הולכים וגדלים יותר ויותר. לדוגמה, יצרני רכב רבים באירופה, ביפן ובארצות הברית מכניסים תערוכה והדגמת רכבי תאי דלק עם ביצועים גבוהים ואפס פליטה. מזהמים.
לוס אנג'לס - 19 בנובמבר 2008: הונדה מציגה רכב תא דלק הונדה FCSport בתערוכת LA LA *
באופן כללי, במקרים אלה, עדיף להשתמש בדלקים נוזליים, כמו מתנול ואתנול, שניתן לשנותם למימן על גבי הרכב או שניתן להשתמש בהם ישירות.
* נקודות זיכוי לתמונה: LovelaceMedia / Shutterstock.com .
מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/celula-combustivel.htm
