120 likes | 314 Views
Palivový článok. Fuel Cell (FC) Zariadenie premieňajúce chem. energiu priamo na el. energiu Opak elektrolyzéra. Zloženie PČ. Základné časti: - katóda - anóda - elektrolyt Ostatné časti: - zásobníky a prívody paliva a oxidovadla - rezervoár pre elektrolyt
E N D
Palivový článok • Fuel Cell (FC) • Zariadenie premieňajúce chem. energiu priamo na el. energiu • Opak elektrolyzéra
Zloženie PČ • Základné časti: - katóda - anóda - elektrolyt • Ostatné časti: - zásobníky a prívody paliva a oxidovadla - rezervoár pre elektrolyt - vývody - spotrebič (elektromotor) • Palivo: vodík, metán, metanol, kyselina mravčia a octová glukóza • Oxidovadlo: kyslík, peroxid vodíka, tiokyanát draselný • Produkty: teplo + látka (podľa typu článku)
Elektródy - katóda - anóda -úlohy: 1. povrch na ionizáciu/deionizáciu 2. vedenie elektrónov na/z rozhrania 3. fyzická bariéra • vlastnosti: vodivá, porézna, priepustná, • katalytická • Materiály: Kovové – Ni, Nekovové – C,Katalyzátor – Pt, Pd,
Elektrolyt • El. vodič 2. triedy – náboj sa prenáša pohybom iónov • Úlohy: - dopravuje reaktanty na elektródu - uzatvára el. obvod - fyzická bariéra • Materiály: - pevné – membrány, oxid zirkoničitý - kvapalné – KOH, kys. Fosforečná, tavenina uhličitanov, - musí byť hydratovaná! (regulácia vody)
Rozdelenie PČ • podľa pracovnej teploty • podľa použitého paliva/oxidantu • Podľa elektrolytu • Podľa použitia
PEM - Proton Exchange Membrane • Obsahuje špeciálnu PEM membránu ( fluorovaná kyselina sulfónová ) • Pracovná teplota: 60-90 (veľmi nízka) • Palivo: H • Nosič náboja: H+ • účinnosť: 60-65% • El. výkon: 5 – 250 kW
Princíp fungovania PEMFC • Anóda: H2(g) → 2H+(aq) + 2e− • Katóda: ½O2(g) + 2H+(aq) + 2e− → H2O(l) • Celkovo: H2(g) + ½O2(g) → H2O(l)
Výhody/nevýhody PEMFC • - výhody: - nízka pracovná teplota - vysoká prúdová hustota - minimálna ekol. záťaž (odpad je len voda) - dosiahnutie plného výkonu za krátky čas - nevýhody: - vysoká cena membrány - citlivosť na nečistoty - problémy s palivom
Použitie PČ • Hlavné oblasti: • - stacionárna výroba (elektrárne) • - pohon vozidiel (autá, autobusy, lode, lietadlá, ponorky, rakety...) • - autonómne zdroje (vysielače, monitor. Stanice)