Bränsleceller är mer effektiva än konventionella kraftverk eftersom de genererar energi genom en elektrokemisk reaktion snarare än att brinna. De fungerar ofta som reservgeneratorer under hög efterfrågan och används även i olika transportsätt. I den här bloggen kommer vi att lära oss vad vätebränsleceller används till och hur de fungerar.
Vad används vätebränsleceller till?
I bränsleceller kan elektricitet genereras genom att kombinera väte- och syreatomer. Dessa mångsidiga bränsleceller kan användas inom olika sektorer, från att driva rymdfarkoster och elektroniska enheter till hushålls- och kommersiella byggnader och fordon. Låt oss nu titta på några av dess viktigaste användningsområden i detalj.
1. Lagerhantering: Flera stora lager- och distributionsorganisationer vänder sig till dessa bränsleceller för att driva rena lastbilar, gaffeltruckar, palllyftare och annan utrustning.
2. Internationell distribution: Bränsleceller har den räckvidd och kraft som behövs för långväga transporter och lokal distribution. Bilindustrin tillverkar redan vätgasdrivna lastbilar och skåpbilar.
3. Bussar: Vätgasdrivna bussar studeras för användning i olika kollektivtrafiksätt, inklusive bränslecellsbussar. Flera stora städer har experimenterat med vätgasdrivna bussar, inklusive Chicago, Vancouver, London och Peking.
Korsreferens: BRÄNSLECELLSDRIVNA ELEKTRISKA BUSSAR för utsläppsfri kollektivtrafik
4. Tåg: Vätgasdrivna bränslecellståg har nu anlänt till de flesta utvecklade länder.
5. Enskilda fordon: Stora biltillverkare arbetar med vätgasdrivna elbilar (HFCEV) för personligt bruk. Toyota Mirai, Honda Clarity, Hyundai Nexo och BMW I Hydrogen Next är bland de anmärkningsvärda modellerna.
6. Flyg: Flera experimentella projekt har undersökt användningen av dessa bränsleceller inom flyg- och rymdfarkoster. De långdistansbaserade obemannade farkosterna använde ett hybridsystem med bränsleceller som drevs av solpaneler, vilket möjliggjorde teoretiskt obegränsad kontinuerlig flygning dag och natt.
Korsreferens: Kan vätgasdrivna flygningar bli verklighet år 2035?
7. Generering av reservkraft: Stationära bränsleceller används i avbrottsfria strömförsörjningssystem (UPS) där kontinuerlig drifttid är viktig. Sjukhus och datacenter använder i allt högre grad vätgas för avbrottsfri strömförsörjning. Det kan också fungera som reservgeneratorer vilket gör att ett datacenters server kan fungera på endast vätgas i två dagar.
8. Generering av mobil energi: Vätgas erbjuder många alternativ för mobil energiproduktion. NASA producerade några av de första vätgasbränslecellerna för att driva raketer och rymdfärjor i rymden.
9. Obemannade luftfarkoster (UAV): Många innovativa tillämpningar av UAV:er (dvs. drönare), allt från paketleveranser till sök- och räddningsuppdrag, hämmas allvarligt av den kraft och räckvidd som standardbatterier erbjuder. Så både militären och privata företag avser att ta itu med dessa problem med bränsleceller.
10. Båtar och ubåtar: Bränsleceller används i en mängd olika marina tillämpningar och fungerar som ett alternativ till kärnkraftssystem. Energy Observer , det första vätgasfartyget, skapade till och med sin vätgas för ett bränslecellssystem med hjälp av solpaneler och vindkraftverk inbyggda.
Kolla även in vår blogg: Vätgasenergi: Fördelar och nackdelar
Vad är vätgasbränsleceller gjorda av?
En bränslecell består av två elektroder, en anod och en katod, separerade av ett elektrolytmembran. Väte, metan, etan, etanol och andra organiska bränslen kan användas i en bränslecell för att generera elektricitet. Dessa bränslen genomgår ofullständig förbränning och avger värme som en biprodukt. De flesta av dessa reaktioner är redoxreaktioner, vilket resulterar i omvandling av kemisk energi till elektrisk energi och skapar vatten och koldioxid som biprodukter.
Hur fungerar vätebränsleceller?
Dessa steg ger en kort översikt över hur en bränslecell fungerar:
1. Väte tillförs vid anoden och syre vid katoden.
2. I anoden delas väteatomer i protoner och elektroner.
3. Elektricitet genereras när elektroner drivs genom en krets medan positivt laddade protoner färdas genom en elektrolyt och ett membran till katoden.
4. Efter att ha tagit sig igenom kretsen och membranet reagerar elektronerna och protonerna med syre vid katoden och frigör värme och vatten som en biprodukt.
5. Eftersom enskilda bränsleceller inte räcker till för att driva vare sig en blygsam elektronisk apparat eller ett enormt kraftverk, staplas dessa celler tillsammans för att generera tillräckligt med energi för sitt avsedda ändamål.
Se även: Vätgaseran: Insikter i den kommande energiomvandlingen i USA
Jämförelse av vätebränslecellseffektivitet mellan olika celltyper
Verkningsgraden för olika bränslecellstyper är :
| Bränslecellstyp | Effektivitet |
| Alkalisk AFC | 60-70% elektrisk |
| Fosforsyra (PAFC) | 80-85 % totalt med CHP (kombinerad värmekraft); (elektrisk 36-42%) |
| Smält karbonat (MCFC) | cirka 85 % totalt med kraftvärme |
| Fast oxid (SOFC) | cirka 85 % totalt med kraftvärme |
| Polymerelektrolytmembran (PEM) | elektrisk 50-60 % |
Bränsleceller liknar batterier, eftersom de kan lagra och frigöra energi så länge de har tillgång till väte. De har en rad applikationer inklusive transport och elproduktion. Men forskare och ingenjörer bör överväga säkerhetsutmaningarna förknippade med väte. För mer sådant informativt innehåll, fortsätt att scrolla igenom vår webbplats.
Rekommenderas: Vätgasenergi: Funktion och användningsområden
1 Kommentar
tack för infon.