1 / 20

Vodíkové články

Vodíkové články. Skupina „pána Nováka“ I.B 2008/09. Obsah prezentácie. Základné informácie o palivových článkoch História palivových článkov Zloženie palivových článkov Rozdelenie palivových článkov Druhy palivových článkov Spôsoby získavania vodíka Výroba vodíka pomocou mikroorganizmov.

gisela-hutchinson
Download Presentation

Vodíkové články

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Vodíkové články Skupina „pána Nováka“ I.B 2008/09

  2. Obsah prezentácie Základné informácie o palivových článkoch História palivových článkov Zloženie palivových článkov Rozdelenie palivových článkov Druhy palivových článkov Spôsoby získavania vodíka Výroba vodíka pomocou mikroorganizmov

  3. Palivový článok • Fuel Cell (FC) • Zariadenie premieňajúce chemickú energiu priamo na elektrickú energiu • Opak elektrolyzéra

  4. História palivových článkov 1960 • F. Thomas Bacon - 1. prevádzkyschopný palivový článok • Využívanie v kozmickom priemysle ako ľahšia náhrada za ťažké batérie • Použitý vo vesmírnych lodiach Skylab a Apollo od 1970 • Pokusy, ako ich využiť na pohon vozidiel - väčšinou neúspešné 1994 • DaimlerChrysler - úspešné riešenie pohonu vozidla NECAR 1 palivovým článkom 2003 • V Európe sa premáva 30 autobusov s palivovými článkami 1839 William Robert Grove - koncepcia 1. palivového článku - pri pokuse o obrátenie procesu elektrolýzy vyrobil z vodíka a kyslíka jednosmerný prúd

  5. Zloženie palivových článkov • 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)

  6. Elektródy • Katóda • Anóda • Funkcie • povrch na ionizáciu/deionizáciu • vedenie elektrónov na/z rozhrania • fyzická bariéra • vlastnosti: vodivá, porézna, priepustná, katalytická • Materiály • Kovové – Ni • Nekovové – C • Katalyzátor – Pt, Pd

  7. 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 hydratovaný vodou

  8. Rozdelenie PČ • Podľa pracovnej teploty • Podľa použitého paliva/oxidantu • Podľa elektrolytu • Podľa použitia

  9. Druhy palivových článkov A FC - Alkalický palivový článok PEM FC - Palivový článok s protónovou membránou DM FC PA FC - Palivový článok s kyselinou fosforečnou MC FC - Palivový článok s uhličitanovou taveninou SO FC - Palivový článok s elektrolytom z tuhých oxidov

  10. 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 • Anóda: H2(g) → 2H+(aq) + 2e− • Katóda: ½O2(g) + 2H+(aq) + 2e− → H2O(l) • Celkovo: H2(g) + ½O2(g) → H2O(l) • 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

  11. Využitie PEMFC

  12. Spôsoby získavania vodíka Štiepenie uhľovodíkov vodnou parou Parciálna oxidácia uhľovodíkov Konverzia vodného plynu Vodík z reformovania benzínov Koksárenský plyn - zdroj vodíku Elektrolýza vody, kyselín, chloridu sodného Rozklad vodní páry železom Rozklad metanolu Rozklad amoniaku Rozklad vody Moderné procesy pre výrobu vodíka

  13. Výroba vodíka pomocou mikroorganizmov Zelené riasy čeľade Chlamydomonas Podmienky: anaeróbne prostredie ← tma tím okolo mikrobiológa profesora Tasiosa Melisa z Kalifornskej univerzity v Berkeley pri bežnom svetle riasy pohnoja a rozmnožia Potom však už riasy nedostanú žiadnu síru zastaví fotosyntéza zelených riasy látková premena pre anaeróbne podmienky aktivuje špeciálny enzým, ktorý sa odštiepi a uvoľní od vodných molekúl vodíka

  14. Výrobcovia palivových článkov

  15. USA • americká firma Ballard International Fuel Cells and Mechanical Technology Inc. - prvé vozidlo v roku 1989

  16. Nemecko - Wolkswagen • Wolkswagen - zúčastnil sa Challenge Bidendum v Šanghaji • Tiguan HyMotion • Maximálny výkon 100 kW, maximálna rýchlosť 150 km/h pri zrýchlení z 0 na 100 km/h za 14 sekúnd

  17. Kórea – Kia • nová platforma SUV s pohonom na palivové články • tri elektromotory poháňané prúdom z palivového článku s výkonom 134 konských síl • typ Kia Sorento (vľavo) akceleruje na 100 km/h iba za desať sekúnd • Kia spolu so sesterským podnikom Hyundai - Kia Rio Hybrid (vpravo) s kombináciou benzínového a elektrického motora

  18. Francúzsko - Citroen • Citroen Berlingo 500E Electrique • vhodný na jazdu po meste. Maximálna rýchlosť 100 km/h, zrýchlenie z nuly na 50 km/h za 8,4 sekundy

  19. Ďalšie automobilky • Honda, Mazda, Nissan, Toyota, Volkswagen, Volvo, Chrysler, Ford • General Motors (obrázok)

  20. Vypracovali: Grafická úprava a záverečné spracovanie: Dominik Pastier Vodíkové články: Matúš Matisko História vodíkových článkov: Dominika Krišková Spôsob prípravy vodíka a príprava pomocou mikroorganizmov: Andrea Knapiková Výrobcovia: Monika Daniláková

More Related