Cum sa Construiesti cea mai Simpla Celula de Combustibil

Cea mai simpla celula de combustibil arde hidrogen într-o reacţie chimică fără flacără pentru a produce electricitate. Pentru a arde hidrogen, celula de combustibil are nevoie de o sursa de oxigen iar de obicei aceasta se obtine din aer.

Spre deosebire de o baterie obisnuita, bateria de combustibil nu stocheaza chimicale pentru a produce energie. O baterie de combustibil va produce electricitate atata timp cat are combustibil si oxigen.

Circuitul unei simple baterii de combustibil

O simpla baterie de combustibil este alcatuita din doua conductoare (un anod si un catod) saparate de un conductor ionic - un electrolit (spre exemplu o solutie sarata). Hidrogenul este pompat catre anod iar oxigenul catre catod. Hidrogenul reactioneaza cu particule incarcate (ioni) in electrolit, producand apa si electroni. Electronii parasesc celula de combustibil prin intermediul firelor, acesta fiind curentul electric generat de celula. Apoi electronii revin la catodul celulei de combustibil unde se combina cu oxigen si apa pentru a forma ioni care inlocuiesc aceia consumati la anod. Şi astfel ciclul continuă, oxigenul si hidrogenul fiind transformat in apa, in timp ce genereaza electricitate.

Fiecare celula de combustibil, chiar si cea mai simpla genereaza pana la 1.23 volţi. Cele individuale pot fi legate impreuna pentru a produce tensiuni mai bune si curent mai mare. Spre exemplu, navele spatiale produse de NASA au 96 de celule individuale aranjate in trei stive. Cand hidrogenul si oxigenul este pompat celulele de combustibil ale navei, generand 28 de volti de curent, caldura si apa. Caldura are un rol important, vaporizand combustibilii lichizi inainte ca ei sa ajunga la celulele de combustibil. Apa este scursa in containerele de depozitare, folosindu-se pentru baut sau pentru alte utilizari.

Cateva tipuri diferite de celule de combustibil:

1. Celula de combustibil cu acid fosforic utilizeaza acid ca electrolit, fiind alimentata de hidrogen. Ea este cea mai comercializata, folosindu-se in centralele termice mici de blocuri, spitale, hoteluri, scoli etc.
2. Celula de combustibil cu carbonat topit este foarte eficienta si poate fi alimentata de combustibili pe baza de carbune, cum ar fi monoxidul de carbon in loc de hidrogen. Aceste celule trebuie sa functioneze la temperaturi inalte, (în jur de 650 ° C), deoarce acestea dispun de un electrolit care trebuie pastrat in forma lichida.
3. Celula de combustibil cu membrana polimerica este cea mai promitatoare tehnologie pentru aplicatii in domeniul transportului. Aceasta este alcatuita din componente de carbon si polimer, functionand la temperaturi intre 60-90°C, fiind foarte compacta.