Hvad er brintbrændselscelleudstyr?

Hvor meget ved du om brintbrændselsceller? Thinkstock

Enhver, der har set de berømte, kornede optagelser af Hindenburg-katastrofen, er bekendt med tanken om, at brændstof let antændes. Og selvom der er masser af konkurrerende teorier omkring nøjagtigt, hvordan og hvorfor Hindenburg fyrede op, er der stadig en sandhed. Forbrænding låser oplagret energi, hvilket gør brint brugt som brændstof.

Fortsæt med at læse for at lære mere om brændende brændstof, brændselsceller og de høje omkostninger ved rene emissioner.

Indhold

1. Breaking Bonds, Burning Fuel
2. Fra molekyler til brændselsceller
3. De høje omkostninger ved rene emissioner

Selvom det er det mest rigelige element i universet, findes brint ofte hyppigt inde i vand her på Jorden. I det 19. århundrede fandt en forsker ved navn William Grove, at anvendelse af elektricitet til vand - også kendt som elektrolyse - adskiller det i dets grundlæggende komponenter af brint og ilt. I den resulterende gas blandes hydrogen og ilt, men bindes ikke sammen.

Forsker Yul Brown studerede i praktisk forskning om at bruge denne gas, nu kendt som Browns eller HHO-gas, som et brændstof. I dag kan sæt udføre denne form for konvertering i forbrændingsmotorer for at øge gas kilometertal.

Hydrogenbrændselscellsæt tager denne idé et skridt videre. Grove teoretiserede også korrekt, at du kunne vende processen ved at kombinere ilt og brint for at frigive elektricitet. Resultatet er en brintbrændselscelle.

Du kan dog ikke bare kaste atomerne sammen. Brint skal først opdeles i dets positive og negativt ladede partikler. En brintbrændselscelle gør netop det. Meget som i et batteri, på den ene side af brændselscellen er den positive stolpe, hvor brint indføres. En polymerfilm tillader kun atomenes protoner at passere, fjerne dem fra brintet og kun lader de negativt ladede elektroner efterlade.

Elektronerne tiltrækkes af den positive side af brændselscellen, et fænomen kendt som elektronstrøm. Men de kan ikke passere gennem polymerfilmen, som protonerne gjorde. I stedet ledes de uden for brændselscellen gennem et kredsløb. Når du tilføjer en elektrisk enhed som en bilmotor til dette kredsløb, giver strømmen af ​​elektroner det. Når de fortsætter langs kredsløbet til den positive side af cellen, henter de deres protoner og danner brint igen. Brintet binder også til ilt fra den omgivende luft: Resultatet er vand.

De eneste biprodukter af den elektricitet, der genereres af brintbrændselsceller, er varme og vand, hvilket gør dem til en ekstremt ønskelig strømkilde, miljømæssigt set. Men brændselscelleudstyr findes i øjeblikket kun som konceptbiler med begrænset frigivelse eller i miniature til RC-biler eller i praktiske videnskabseksperimenter til børn. Et par store vejspærringer står i vejen for en bred udbredelse af brændselsceller i verdens transportflåder, nemlig omkostninger og netto energiudbytte.

Brændselscelleteknologi til drift af elbiler er i øjeblikket dyrere end konventionelle motorer. Plus, det kan tage mere energi at fremstille og køre cellen, end cellen igen kan slukke. På trods af dens generelle renlighed er brændselscelle-teknologi ikke altid effektiv.

Interessant nok kan de samme tilgængelige RC-bil- og videnskabseksperimentssæt give en fornemmelse af, hvordan fremtidige brændselsceller får energi. Nogle modelbilsæt bruger solcellepaneler til at trække energien til elektrolyse til strøm. Måske når solenergien bliver mere allestedsnærværende, så vil brændstofceller også gøre det.

relaterede artikler

• Byg en brændstofcelle i dit køkken
• Er brintbrændstof farligt?
• Sådan fungerer brintbiler

Kilder

• Carl's Electronics. "Brændstofcellebilsættet." Åbnede 6. august 2010. http://www.electronickits.com/kit/complete/solar/fuelcell.htm
• Brændselsceller 2000. "Hvad er en brændselscelle?" Åbnede 6. august 2010. http://www.fuelcells.org/basics/how.html
• Kuphaldt, Tony R. "Konventionel vs. elektronstrøm." Lektioner i elektriske kredsløb. Åbnede 6. august 2010. http://www.rare-earth-magnets.com/t-conventional-vs-electron-flow.aspx
• National geografi. "Hydrogenbrændselscelle-sæt." Åbnede 6. august 2010. http://shop.nationalgeographic.com/ngs/browse/productDetail.jsp?productId=1073512&code=SR50002
• Ny energi og brændstof. "Det mest rigelige brændstof i verden." 19. februar 2010. http://newenergyandfuel.com/http:/newenergyandfuel/com/2010/02/19/the-most-abundant-fuel-in-the-world/
• Yul Brown.org. "Hvem var Yul Brown, og hvorfor skulle du være interesseret?" Åbnede 6. august 2010. http://www.yulbrown.org/