Водородные топливные ячейки: типы и разновидности

Топливная ячейка осуществляет выработку тока и тепла в ходе обработки топлива, в котором имеется высокая концентрация водорода.

Топливный элемент имеет много общего с батареей, он выполняет аналогичные функции. Устройство может функционировать до тех пор, пока не будет истощен ресурсный запас.

Можно выделить два основных вида приборов, первые функционируют в условиях высоких температур, вторые – при низких на чистом водороде. Это в свою очередь обусловливает потребность в обработке топлива для преобразования первичного топлива, речь идет о природном газе, в чистый водород. Практическая реализация этого процесса требует много энергии и специального оборудования. Высокотемпературные топливные элементы могут функционировать без осуществления этой процедуры, это обусловлено тем, что они могут проводить «внутреннее преобразование» топлива в условиях повышенного температурного режима, что дает возможность избежать лишних финансовых затрат.

Разработка и исследования элементов продолжаются, для этого необходимо профессиональное оборудование, такое как потенциостаты. Потенциостаты/гальваностаты в Москве представлены оборудованием от "ИлпаТех", официальных представителей Biologic в России.

Типы топливных элементов

• Топливные элементы с расплавленным электролитом из карбоната принято относить к категории высокотемпературных устройств. Работа данной разновидности приборов основывается на применении электролита из набора карбонатных солей, прошедших процедуру плавления. Изделия используются в больших стационарных установках.
• Топливные элементы на основе фосфорной кислоты. Эти устройства предназначены для коммерческого использования. В качестве их основного преимущества выступают высокие показатели производительности при комбинированном производстве. Также имеется возможность для выбора топлива. Сюда же можно отнести простой формат конструкции, низкую степень летучести электролита и стабильную работу.
• Твердооксидные топливные элементы. Их главным отличием является самая высокая рабочая температура, что дает возможность для использования различных типов топлива без прохождения процедуры обработки. Электролит представлен в виде оксида металла небольшой толщины с высокими показателями твердости на керамической основе. Устройство позволяют осуществлять выработку большого количества электрической энергии.

• Щелочные топливные элементы. Основное преимущество заключается в высокой эффективности, поэтому устройства активно используются для выработки электрической энергии. Также их применение на производстве не требует больших финансовых вложений.
• Полимерные электролитные топливные элементы. Для успешного функционирования устройства требуется высокая концентрация воды, это касается не только топлива, но и выпускных электродов, результатом этого является ограничение рабочей температуры.
• Твердокислотные топливные элементы. В электролите отсутствует вода. Диапазон рабочей температуры варьируется от 100 до 300 градусов. Устройство хорошо справляется с поставленными задачами, дает возможность быстро вырабатывать электрическую энергию.

Не смотря на то, что выработка энергии уже стала зеленой практически на 100%, за хранение энергии все еще отвечают традиционные аккумуляторы. Продолжение поиска зеленых технологий, тестирования новых аккумуляторов (https://ilpa-tech.ru/produktsiya/testirovanie-batarej-stantsii-testirovaniya) в будущем дадут миру полностью зеленую энергию.

Дата публикации 05-05-2022.

     

Педагогическая олимпиада © Мария Филатова • Москва • 2010