Горивне ћелије су уређаји који раде слично батеријама, с том разликом што батерије имају своје реагенсе ускладиштене унутра, пролазећи кроз реакције оксидоредукције и трансформишући хемијску енергију у електрични; док горивне ћелије немају ускладиштену хемијску енергију, већ се реактанти континуирано убризгавају.
Постоји неколико врста горивих ћелија, али све оне имају исти принцип рада и користе гасовита горива. Дакле, горивне ћелије претварају енергију која се ослобађа у реакцијама сагоревања у електричну енергију.
Испод је шема једне од најчешћих горивих ћелија, која се назива АФЦ. Алкална горивна ћелија, што у преводу значи „алкална горивна ћелија“):
Шема рада водоничне / кисеоничке горивне ћелије
Ово је нацрт горивне ћелије, али ако комбинујемо неколико ћелија у серији, резултат ће бити а гориво ћелија, са већом снагом.
Имајте на уму да гас водоник (Х2), који је гориво, пумпа се у порозну структуру аноде (негативни пол) која је у овом случају израђена од никла. Прешавши га, водоник прелази у електролит (водени раствор калијум хидроксида, КОХ
(овде)), где се раствара и реагује, формирајући Х катион+ и ослобађање електрона. Према томе, полуреакција аноде може бити представљена са:Анода: 1Х2 (г) + 2 ОХ-(овде) → 2 Х.2О.(ℓ) + 2е-
Ови електрони се доводе до катоде кроз спољни круг. Катода је никлова електрода пресвучена хидратисаним никловим оксидом (Ни (ОХ)(с)) који катализује смањење кисеоника (обично услед пумпања ваздуха), које се јавља када прима електроне. Дакле, полу реакција која се јавља на катоди је:
Катода: ½ О.2 (г) + 1 сат2О.(ℓ) + 2е- → 2 ОХ-(овде)
Укупну реакцију дају:
2 сата2 (г) + О.2 (г) → 2 сата2О.(ℓ)
Погледајте да поред произведене електричне енергије, ова ћелија ствара воду, што одговара једној од његових главних предности. Због тога се много користи у свемирским летелицама, углавном америчким, попут Близанаца, Аполона и Спејс шатла. Да бисте имали идеју, америчка свемирска летелица Аполло за 7 дана, напајајући се горивом ћелијом, троши 680 кг водоника и производи 720 Л воде.
Испод је НАСА-ина горивна ћелија:
НАСА-ина горивна ћелија на метанол
Поред тога, многи научници га виде као гориво будућности, јер практично не ствара загађиваче. Због нафтне кризе, од 1973. године студије како би користиле горивне ћелије у аутомобилима и домовима, предузећа и индустрије расте све више и више. На пример, улазе многи произвођачи аутомобила у Европи, Јапану и Сједињеним Државама изложба и демонстрација возила са горивим ћелијама високих перформанси и нула емисија. загађивачи.
ЛОС АНЂЕЛЕС - 19. новембра 2008: Хонда представља возило Хонда ФЦСпорт на горивим ћелијама на ЛА Ауто Схову *
Генерално, у овим случајевима је боље користити течна горива, попут метанола и етанола, која се у возилу могу преобликовати у водоник или која се могу директно користити.
* Редакције за слику: ЛовелацеМедиа / Схуттерстоцк.цом .
Јеннифер Фогаца
Дипломирао хемију
Извор: Бразил Сцхоол - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/celula-combustivel.htm
