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, palldomkrafter och annan utrustning.
2. Internationell distribution: Bränsleceller har den räckvidd och kraft som behövs för långväga transporter och lokal distribution. Bilindustrin tillverkar redan vätgasdrivna semi-lastbilar och skåpbilar.
3. Bussar: Vätgaskraft studeras för användning i olika kollektiva transportsätt, inklusive bränslecellsbussar. Flera stora städer har experimenterat med vätgasdrivna bussar, inklusive Chicago, Vancouver, London och Peking.
Korsreferens: BRÄNSLECELL ELEKTRISKA BUSSER för nollutsläpp kollektivtrafik
4. Tåg: Vätgasbränslecelltåg har nu anlänt till de flesta av de utvecklade länderna.
5. Enskilda fordon: Stora biltillverkare arbetar med vätebränslecellselektriska fordon (HFCEV) för personligt bruk. Toyota Mirai, Honda Clarity, Hyundai Nexo och BMW I Hydrogen Next är bland de framstående modellerna.
6. Flyg: Flera experimentella projekt har undersökt användningen av dessa bränsleceller i flyg- och rymdindustrin. De obemannade långväga fordonen använde ett hybridsystem med bränsleceller som drevs av solpaneler, vilket möjliggör teoretiskt obegränsad kontinuerlig flygning dag och natt.
Korsreferens: Kan flygningar med vätgas vara verklighet 2035?
7. Generering av reservkraft: Stationära bränsleceller används i avbrottsfri strömförsörjning (UPS) system där kontinuerlig drifttid är viktig. Sjukhus och datacenter vänder sig alltmer till vätgas för avbrottsfri strömförsörjning. Den kan också fungera som backup-generatorer som gör att ett datacenters server kan fungera på bara väte i två dagar.
8. Generering av mobil kraft: Vätgas ger många val för mobil kraftgenerering. NASA producerade några av de första vätebränslecellerna till kraftraketer och rymdfärjor i rymden.
9. Obemannade flygfarkoster (UAV): Många innovativa tillämpningar av UAV (dvs. drönare), allt från paketleverans till sök- och räddningsuppdrag, är kraftigt hämmade av kraften och räckvidden som tillhandahålls av standardbatterier. 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 applikationer och fungerar som ett alternativ till kärnkraftssystem. De Energiobservatör, det första vätefartyget, skapade till och med sitt väte för ett bränslecellsystem med hjälp av solpaneler och vindturbiner ombord.
Kolla även in vår blogg: Vätgasenergi: Fördelar och nackdelar
Vad är vätebränsleceller gjorda av?
En bränslecell är uppbyggd 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 redox i naturen 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 är införd vid anoden, och syre tillförs vid katoden.
2. I anoden delas väteatomer i protoner och elektroner.
3. El 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, frigör värme och vatten som en biprodukt.
5. Eftersom enskilda bränsleceller är otillräckliga för att driva antingen en blygsam elektronisk produkt eller ett stort kraftverk, staplas dessa celler ihop för att generera tillräcklig energi för sitt avsedda syfte.
Se även: The Hydrogen Era: Insikter i den kommande amerikanska energiomvandlingen
Jämförelse av vätebränslecellseffektivitet mellan olika celltyper
Ocuco-landskapet effektivitet av olika typer av bränsleceller 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: arbete och användningsområden
1 Kommentar
tack för infon.