Yakıt hücreleri, yakmak yerine elektrokimyasal reaksiyon yoluyla enerji ürettikleri için geleneksel enerji santrallerinden daha verimlidir. Genellikle en yüksek talep sırasında yedek jeneratör görevi görürler ve ayrıca farklı toplu taşıma modlarında kullanılırlar. Bu blogda, hidrojen yakıt hücrelerinin ne için kullanıldığını ve nasıl çalıştığını öğreneceğiz.
Hidrojen Yakıt Hücreleri Ne İçin Kullanılır?
Yakıt hücrelerinde, hidrojen ve oksijen atomlarını birleştirerek elektrik üretilebilir. Bu çok yönlü yakıt hücreleri, uzay araçlarına ve elektronik cihazlara güç sağlamaktan ev ve ticari binalara ve araçlara kadar çeşitli sektörlerde uygulama alanı bulur. Şimdi, başlıca kullanımlarından bazılarını ayrıntılı olarak inceleyelim.
1. Depo Yönetimi: Birçok büyük depolama ve dağıtım organizasyonu, temiz kamyonlara, forkliftlere, palet kaldırıcılara ve diğer ekipmanlara güç sağlamak için bu yakıt hücrelerine yöneliyor.
2. Uluslararası Dağıtım: Yakıt hücreleri uzun mesafeli taşımacılık ve yerel dağıtım için gereken menzile ve güce sahiptir. Otomobil endüstrileri halihazırda hidrojenle çalışan yarı kamyonlar ve minibüsler üretiyor.
3. Otobüsler: Hidrojen gücü, yakıt hücreli otobüsler de dahil olmak üzere farklı toplu taşıma modlarında kullanım için inceleniyor. Chicago, Vancouver, Londra ve Pekin dahil olmak üzere birkaç büyük şehir hidrojenle çalışan otobüslerle deneyler yaptı.
Çapraz referans: Sıfır Emisyonlu Toplu Taşıma İçin YAKIT HÜCRELİ ELEKTRİKLİ OTOBÜSLER
4. Trenler: Hidrojen yakıt hücreli trenler artık gelişmiş ülkelerin çoğunda kullanılmaya başlandı.
5. Bireysel Araçlar: Büyük otomobil üreticileri kişisel kullanım için hidrojen yakıt hücreli elektrikli araçlar (HFCEV) üzerinde çalışıyor. Toyota Mirai, Honda Clarity, Hyundai Nexo ve BMW I Hydrogen Next dikkat çeken modeller arasında yer alıyor.
6. Havacılık: Birkaç deneysel proje, bu yakıt hücrelerinin havacılıkta kullanımını araştırdı. Uzun mesafeli insansız araçlar yakıt hücreli hibrit bir sistem kullanıldı Güneş panelleriyle çalışan ve teorik olarak gece gündüz sınırsız uçuşa olanak sağlayan uçaklar.
Çapraz referans: 2035'te hidrojen yakıtlı uçuşlar gerçek olabilir mi?
7. Yedek Güç Üretimi: Sabit yakıt hücreleri şu alanlarda kullanılır: kesintisiz güç kaynağı (UPS) sürekli çalışma süresinin önemli olduğu sistemler. Hastaneler ve veri merkezleri giderek daha fazla hidrojene yöneliyor kesintisiz güç kaynağı için. Ayrıca bir veri merkezindeki sunucunun iki gün boyunca yalnızca hidrojenle çalışmasını sağlayacak yedek jeneratör görevi de görebiliyor.
8. Mobil Güç Üretimi: Hidrojen, mobil güç üretimi için çok sayıda seçenek sunar. NASA, ilk hidrojen yakıt hücrelerinden bazılarını üretti güç roketleri ve uzay mekikleri boşlukta.
9. İnsansız Hava Araçları (İHA): İHA'ların (yani dronların) birçok yenilikçi uygulaması, arama ve kurtarma görevlerine paket teslimatı, standart pillerin sağladığı güç ve menzil tarafından ciddi şekilde engellenmektedir. Bu nedenle, hem askeri hem de özel işletmeler bu sorunları yakıt hücreleriyle çözmeyi amaçlamaktadır.
10. Tekneler ve Denizaltılar: Yakıt hücreleri, nükleer güç sistemlerine alternatif olarak çeşitli deniz uygulamalarında kullanılmaktadır. Enerji Gözlemcisiİlk hidrojen gemisi olan , gemideki güneş panelleri ve rüzgar türbinlerini kullanarak yakıt hücresi sistemi için hidrojen bile üretti.
Ayrıca blogumuza göz atın: Hidrojen Enerjisi: Avantajları ve Dezavantajları
Hidrojen Yakıt Hücreleri Nelerden Yapılır??
Bir yakıt hücresi iki elektrottan oluşur, bir elektrolit bir membranla ayrılmış anot ve katot. Hidrojen, metan, etan, etanol ve diğer organik yakıtlar bir yakıt hücresinde elektrik üretmek için kullanılabilir. Bu yakıtlar eksik yanmaya uğrar ve yan ürün olarak ısı yayar. Bu reaksiyonların çoğu doğada redoks olup kimyasal enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi ve yan ürün olarak su ve karbondioksit oluşmasıyla sonuçlanır.
Hidrojen Yakıt Hücreleri Nasıl Çalışır?
Bu adımlar bir yakıt hücresinin nasıl çalıştığına dair kısa bir genel bakış sağlar:
1. Hidrojen anotta tanıtıldı, ve oksijen katotta sağlanır.
2. Anotta hidrojen atomları proton ve elektronlara ayrılır.
3. Elektrik üretilir Elektronlar bir devreden geçirilirken pozitif yüklü protonlar bir elektrolit ve bir zardan geçerek katoda ulaşır.
4. Devre ve membrandan geçtikten sonra elektronlar ve protonlar katotta oksijenle reaksiyona girerler, yan ürün olarak ısı ve su açığa çıkar.
5. Tek tek yakıt hücreleri, mütevazı bir elektronik ürünü veya büyük bir güç santralini çalıştırmak için yeterli olmadığından, bu hücreler bir araya getirilerek yeterli enerji üretmek amaçlarına uygun olarak.
Ayrıca bakınız: Hidrojen Çağı: ABD'nin Yaklaşan Enerji Dönüşümüne İlişkin Görüşler
Farklı Hücre Tiplerinde Hidrojen Yakıt Hücresi Verimliliğinin Karşılaştırılması
The verim Çeşitli yakıt hücresi tipleri şunlardır:
| Yakıt Hücresi Tipi | verim |
| Alkali AFC | %60-70 elektrik |
| Fosforik Asit (PAFC) | Genel olarak %80-85'i CHP (kombine ısı gücü) ile; (elektrikli %36-42) |
| Erimiş Karbonat (MCFC) | Birleşik ısı gücüyle genel olarak yaklaşık %85 |
| Katı Oksit (SOFC) | Birleşik ısı gücüyle genel olarak yaklaşık %85 |
| Polimer Elektrolit Membran (PEM) | elektrik %50-60 |
Yakıt hücreleri, hidrojen tedarikleri olduğu sürece enerji depolayıp serbest bırakabildikleri için pillere benzer. Ulaşım ve elektrik üretimi de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalara sahiptirler. Ancak bilim insanları ve mühendisler hidrojenle ilişkili güvenlik zorluklarını göz önünde bulundurmalıdır. Bu tür daha fazla bilgilendirici içerik için web sitemizde gezinmeye devam edin.
