Yakıt pilleri pillere benzer şekilde çalışan cihazlardır. reaktiflerinin içeride depolanmasını, oksido-indirgeme reaksiyonlarına girmesini ve kimyasal enerjinin enerjiye dönüştürülmesini sağlar. elektrik; yakıt hücrelerinin depolanmış kimyasal enerjisi yoktur, ancak reaktanlar sürekli olarak enjekte edilir.
Birkaç tip yakıt hücresi vardır, ancak hepsinin çalışma prensibi aynıdır ve gaz yakıt kullanırlar. Böylece yakıt hücreleri, yanma reaksiyonlarında açığa çıkan enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür.
Aşağıda, AFC adı verilen en yaygın yakıt hücrelerinden birinin şeması bulunmaktadır. Alkali Yakıt Pili, tercüme edilen “alkali yakıt hücresi” anlamına gelir):
Hidrojen/oksijen yakıt hücresinin çalışma şeması
Bu, bir yakıt hücresinin planıdır, ancak birkaç hücreyi seri halinde birleştirirsek, sonuç şöyle olur: yakıt hücresi, daha büyük bir güçle.
Hidrojen gazının (H2), bu durumda nikelden yapılmış olan anodun (negatif kutup) gözenekli yapısına pompalanır. Onu geçtikten sonra, hidrojen elektrolite geçer (sulu potasyum hidroksit çözeltisi, KOH
(İşte)), burada çözülür ve reaksiyona girerek H katyonunu oluşturur.+ ve elektronları serbest bırakır. Böylece, anot yarı reaksiyonu şu şekilde temsil edilebilir:anot: 1H2(g) + 2OH-(İşte) → 2 Saat2Ö(ℓ) + 2e-
Bu elektronlar dış devre yoluyla katoda iletilir. Katot, hidratlı nikel oksit (Ni(OH) ile kaplanmış bir nikel elektrottur.(ler)) elektron aldığında meydana gelen oksijenin (genellikle havanın pompalanmasından) indirgenmesini katalize eder. Böylece katotta meydana gelen yarı reaksiyon:
Katot: ½ O2(g) + 1 saat2Ö(ℓ) + 2e- → 2OH-(İşte)
Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)
Genel reaksiyon şu şekilde verilir:
2 saat2(g) + O2(g) → 2 saat2Ö(ℓ)
Bakın, üretilen elektriğe ek olarak, bu hücre su üretir, ana avantajlarından birine karşılık gelir. Bu nedenle Gemini, Apollo ve Uzay Mekiği gibi Amerikan gemileri başta olmak üzere uzay araçlarında çokça kullanılır. Size bir fikir vermesi açısından, 7 günde yakıt hücresinden güç alan Amerikan uzay aracı Apollo 680 kg hidrojen tüketiyor ve 720 L su üretiyor.
Aşağıda bir NASA yakıt hücresi bulunmaktadır:
NASA'nın metanolle çalışan yakıt hücresi
Ek olarak, pek çok bilim insanı onu neredeyse hiç kirletici üretmediği için geleceğin yakıtı olarak gördü. Petrol krizi nedeniyle 1973 yılından bu yana otomobillerde ve evlerde, işletmelerde ve endüstrilerde yakıt pillerinin kullanılmasına yönelik çalışmalar giderek artmaktadır. Örneğin, Avrupa, Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki birçok otomobil üreticisi yüksek performanslı ve sıfır emisyonlu yakıt hücreli araçların sergilenmesi ve tanıtılması. kirleticiler.
LOS ANGELES - 19 Kasım 2008: Honda, LA Auto Show'da Honda FCSport yakıt hücreli aracını sunar*
Genel olarak, bu durumlarda, araçta hidrojene dönüştürülebilen veya doğrudan kullanılabilen metanol ve etanol gibi sıvı yakıtların kullanılması daha iyidir.
* Görsel için editoryal kredi: LovelaceMedya / Shutterstock.com .
Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu
Bu metne bir okulda veya akademik bir çalışmada atıfta bulunmak ister misiniz? Bak:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Yakıt hücresi"; Brezilya Okulu. Uygun: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/celula-combustivel.htm. 28 Haziran 2021'de erişildi.