1 / 24

Gorivne celice Energija prihodnosti

Gorivne celice Energija prihodnosti. Mentor: prof.dr.Marko Zgonik Leto: 2012 Avtor: Marina Marič. Uvod v Gorivne Celice. Zgodovina FC Kaj je gorivna celica Osnove delovanja FC Vrste FC Opis posameznih FC

pegeen
Download Presentation

Gorivne celice Energija prihodnosti

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. Gorivne celice Energija prihodnosti Mentor: prof.dr.Marko Zgonik Leto: 2012 Avtor: Marina Marič

  2. Uvod v Gorivne Celice Zgodovina FC Kaj je gorivna celica Osnove delovanja FC Vrste FC Opis posameznih FC Prednosti in slabosti FC, aplikacija celice Aplikacija fc Avtomobilizem

  3. Some history of Fuel Cell 1839: 1.primitivna gorivna celica; William Grove 1889: izraz Gorivna Celica 1932: prva trajna delujoča gorivna celica 1952: 5kW univerzalna gorivna celica; traktor z močjo 15kW; Harry Karl Ihrig 1959: prvo osebno vozilo 1950/1960: NASA razvija tehnologijo FC v vesoljskih plovilih; Gemini in Apollo 1993: prvi avtobus na gorivne celice 1997: prototip osebnega avtomobila 1999: vozilo s pogonom na FC; Daimler - Chrysler

  4. Gorivna celica elektrokemična naprava za pretvorbo kemične energije v električno energijo Glavni sestavni deli:  elektrode  katalizatorji  elektroliti  goriva in oksidanti

  5. Osnove delovanja gorivne celice delovanje podobno galvanskemu členu oz. zagonski bateriji gorivo običajno vodik ali plin, ki vsebuje vodik in zrak značilnosti proizvodnje električne energije z gorivnimi celicami:  zelo nizka emisija škodljivih plinov  velik izkoristek  tiho delovanje možnost enostavnega povezovanja posameznih celic v module

  6. Kisik in vodik reagirata med seboj, produkt je voda, sprošča se energija H2 + ½ O2 katalizator→H2O + toplotna energija sprošča se ogromna količina toplote, reakcija je eksotermna v gorivni celici vodik in kisik tvorita električni člen

  7. vodik oksidira, sprostijo se elektroni H2→2H+ + 2e- (anoda) elektroni tečejo na katodo, reducira se kisik ½ O2 + 2H+ + 2e-→H2O(katoda) skupna reakcija: H2 + ½ O2→H2O produkti reakcije: voda, električna energija, toplota H2 + ½ O2 katalizator→H2O + toplotna energija+ električna energija

  8. Vrste gorivnih celic – osnovna delitev delovna temperatura (visoka, srednja, nizka) tlak delovanja (visok, srednji, nizki) uporabljeno gorivo, oksidant gorivo, oksidant v plinastem agregatnem stanju, tekoča goriva, celice na trdna goriva stanje goriva (direktni, indirektni) način dovajanja goriva (primarne, sekundarne) elektrolit

  9. Delitev glede na elektrolit AFC – alkaline fuel cell PAFC – phosporic acid fuel cell PEMFC – proton electrolyte fuel cell SOFC – solid oxide fuel cell SPFC – solid polymer fuel cell MCFC – molten carbonate fuel cell DMFC – direct methanol fuel cell

  10. Delitev glede na način dovajanja goriva Primarne gorivne celice: gorivo in oksidant dovajamo iz zunanjih rezervoarjev produkt reakcije izmet (O1, N1, H1O, CO1)

  11. Sekundarne gorivne celice: produkt reakcije se obnovi v izhodiščne elemente dovajamo termično in električno energijo elementi se obnovijo v gorivnem elementu ali tudi izven njega

  12. PEMFC – proton electrolyte membrane fuel cell Najpogostejša med FC Nizkotemperaturne celice, nizke temperature Visoka gostota energije Gorivo čist vodik, oksidant kisik ali zrak za delovanje celice mora membrana vsebovati dovolj vode Osnovna enota: 2 elektrodi, elektrolit (prevodnik) Plinsko – difuzijski elektrodi Osnovne elektrokemične reakcije Transport elektronov

  13. Prednosti in slabosti PEMFC,aplikacija celice Prednosti: deluje pri nizki temperaturi daljša življenjska doba te celice 2. Slabosti: katalizatorji iz dragih plemenitih kovin platina je draga in občutljiva na ogljikov monoksid proces mora biti izredno čist 3. Aplikacija: avtomobili s hitrim zagonom, lahka vozila zgradbe druga manjša poraba

  14. AFC – alcalic fuel cell delujejo z zelo čistim vodikom (gorivo) in zelo čistim kisikom (oksidant) elektrolit je KOH razvite za vesoljska plovila reakcija na anodi: H2 + 2(OH)- = 2H2O + 2e- reakcija na katodi: O2 + H20 + 2e- = 2(OH)- delujejo pri nizkih temperaturah uporaba v vesoljski in vojaški tehniki

  15. Prednosti in slabosti AFC,aplikacija celice Prednosti: visoko zmogljive celice visok izkoristek Slabosti: občutljivost na ogljikov dioksid vodik in kisik morata biti izredno čista postopek čiščenja ni poceni Aplikacija: ameriški vesoljski program vojaška in vesoljska tehnika

  16. PAFC – phosphoric acid fuel cell fosforno – kislinske gorivne celice edine komercialno najbolj dosegljive in razvite reakcija na anodi: H2 = 2H+ + 2e- reakcija na katodi: O2 + 2H+ + 2e- = H20 kot katalizator služijo dragi materiali – platina

  17. Prednosti in slabosti PAFC,aplikacija celice Prednosti: veliko manj občutljiva na nečistoče v pridobivanju vodika Slabosti: nižji neposredni izkoristek visoka cena takšnih celic Aplikacija: bolnice domovi za ostarele hoteli uradi Šole elektrarne, večja vozila, avtobusi, lokomotive

  18. Aplikacija gorivnih celic Avtomobilizem Za sisteme ogrevanja Računalništvo

  19. Avtomobilizem mehanika, elektrika in elektronika spravljene v 28 cm debelo; 4,4 m dolgo; 1,8 m široko dno avtomobila v zadnjem delu 200 gorivnih celic, zloženih v blok 47 * 25 * 49 cm izhodna moč bloka 94kW električna napetost 125V izmenični tok možnost povečanja napetosti na 250V trifazni asinhronski električni motor, moč 60kW v osrednjem delu 3 valjaste posode za vodik iz ogljikovih vlaken; v njih 2 kg uplinjenega vodika s tlakom 350 barov.

  20. Prednosti električnih vozil nižji stroški prevoza tiha vozila manj obremenjujejo okolje manj sestavnih delov, nižja cena manjša možnost okvar večje udobje prevozijo lahko veliko več kilometrov

  21. Slabosti električnih vozil doseg vozila omejen z zalogo energije (baterije) med potjo dodatno polniti baterije na polnilnih postajah akumulatorji težki, zavzamejo veliko prostora omejena življenjska doba akumulatorjev polnjenje akumulatorja najmanj 3 ure

  22. Viri ENERGETIKA; Jurij Drev, Jelka Onuk; 2010 Handbook of Fuel Cells (Fundamental Technology and Applications); Volume 1; Wolf Vielstich, Arnold Lamm, 2003 Handbook of Fuel Cells (Fundamental Technology and Applications); Volume 2; Wolf Vielstich, Arnold Lamm, 2003 SIHFC, obnovljivi viri energije, 2007 Fuel Cell Technology Handbook, Gregor Hoogers; CRC Press LLC, 2003 http://www.mojmikro.si/geekfest/pogled_naprej/gorivne_celice http://www.mg.gov.si/fileadmin/mg.gov.si/pageuploads/Energetika/Porocila/Gorivne_celice_dipl.pdf http://gcs.gi-zrmk.si/Svetovanje/Clanki/Grobovsek/PT78.htm http://en.wikipedia.org/wiki/Fuel_cell http://www.motorevija.si/l3.asp?L1_ID=39&L2_ID=209 http://www.youtube.com/watch?v=fS4hZWTo8p4 http://www.youtube.com/watch?v=UbaL48ybvGA http://www.fuelcells.org/ http://www.in-wheel.com/media/website/energijski-viri-za-elektricna-vozila-prezentacija/prezentacijaevirizaev.pdf http://www.evropa.gov.si/si/energetika/obnovljivi-viri-energije/

  23. Lep pozdrav!

More Related