Горивна клеткаГоривната клетка е вид устройство за преобразуване на енергия, което може да преобразува електрохимичната енергия на горивото в електрическа енергия. Нарича се горивна клетка, защото е електрохимично устройство за генериране на енергия заедно с батерията. Горивна клетка, която използва водород като гориво, е водородна горивна клетка. Водородната горивна клетка може да се разбира като реакция на електролиза на вода във водород и кислород. Реакционният процес на водородната горивна клетка е чист и ефикасен. Водородната горивна клетка не е ограничена от 42% топлинна ефективност на цикъла на Карно, използван в традиционните автомобилни двигатели, и ефективността може да достигне повече от 60%.
За разлика от ракетите, водородните горивни клетки генерират кинетична енергия чрез бурна реакция на горене на водород и кислород и освобождават свободната енергия на Гибс във водорода чрез каталитични устройства. Свободната енергия на Гибс е електрохимична енергия, включваща ентропия и други теории. Принципът на работа на водородните горивни клетки е, че водородът се разлага на водородни йони (т.е. протони) и електрони чрез катализатора (платина) в положителния електрод на клетката. Водородните йони преминават през протоннообменната мембрана към отрицателния електрод, а кислородът реагира, за да се превърне във вода и топлина, а съответните електрони преминават от положителния електрод към отрицателния електрод през външната верига, за да генерират електрическа енергия.
Вгоривни клетки, протича реакцията на водород и кислород и в процеса има пренос на заряд, което води до ток. В същото време водородът реагира с кислорода, за да произведе вода.
Като реакционен басейн, ключовото технологично ядро на горивните клетки е „мембрана за протонен обмен“. Двете страни на филма са близо до катализаторния слой, за да разложат водорода на заредени йони. Тъй като молекулата на водорода е малка, електроните, носещи водород, могат да се отклонят към противоположната страна през малките отвори на филма. Въпреки това, в процеса на преминаване на електроните, носещи водород, през отворите на филма, електроните се отделят от молекулите, оставяйки само положително заредените водородни протони да достигнат другия край през филма.
Водородни протонисе привличат от електрода от другата страна на филма и се комбинират с кислородни молекули. Електродните пластини от двете страни на филма разделят водорода на положителни водородни йони и електрони, а кислорода - на кислородни атоми, за да уловят електрони и да ги превърнат в кислородни йони (отрицателно електричество). Електроните образуват ток между електродните пластини, а два водородни йона и един кислороден йон се комбинират, за да образуват вода, която се превръща в единствения „отпадък“ в реакционния процес. По същество целият оперативен процес е процес на генериране на енергия. С напредването на окислителната реакция електроните непрекъснато се прехвърлят, за да образуват тока, необходим за задвижване на автомобила.
Време на публикуване: 12 февруари 2022 г.