Gorivna ćelijaGorivna ćelija je vrsta uređaja za pretvorbu energije koji može pretvoriti elektrohemijsku energiju goriva u električnu energiju. Naziva se gorivnom ćelijom jer je to elektrohemijski uređaj za proizvodnju energije zajedno s baterijom. Gorivna ćelija koja koristi vodik kao gorivo je vodikova goriva ćelija. Vodikova gorivna ćelija se može shvatiti kao reakcija elektrolize vode u vodik i kisik. Proces reakcije vodikove gorivne ćelije je čist i efikasan. Vodikova gorivna ćelija nije ograničena termičkom efikasnošću Carnotovog ciklusa od 42% koja se koristi u tradicionalnim automobilskim motorima, a efikasnost može doseći više od 60%.
Za razliku od raketa, vodikove gorivne ćelije generiraju kinetičku energiju kroz burnu reakciju sagorijevanja vodika i kisika, te oslobađaju Gibbsovu slobodnu energiju u vodiku putem katalitičkih uređaja. Gibbsova slobodna energija je elektrohemijska energija koja uključuje entropiju i druge teorije. Princip rada vodikove gorivne ćelije je da se vodik razlaže na vodikove ione (tj. protone) i elektrone putem katalizatora (platine) u pozitivnoj elektrodi ćelije. Vodikovi ioni prolaze kroz membranu za izmjenu protona do negativne elektrode, a kisik reagira i postaje voda i toplina, a odgovarajući elektroni teku od pozitivne elektrode do negativne elektrode kroz vanjski krug kako bi generirali električnu energiju.
Usnop gorivnih ćelija, odvija se reakcija vodika i kisika, pri čemu dolazi do prijenosa naboja, što rezultira strujom. Istovremeno, vodik reagira s kisikom i proizvodi vodu.
Kao bazen za hemijske reakcije, ključna tehnološka jezgra gorivnih ćelija je "membrana za izmjenu protona". Dvije strane filma su blizu sloja katalizatora kako bi se vodik razložio na nabijene ione. Budući da je molekula vodika mala, elektroni koji nose vodik mogu se pomjeriti na suprotnu stranu kroz sitne rupe u filmu. Međutim, u procesu prolaska elektrona koji nose vodik kroz rupe u filmu, elektroni se odvajaju od molekula, ostavljajući samo pozitivno nabijene protone vodika da dođu do drugog kraja kroz film.
Protoni vodikaprivlače se elektrodi s druge strane filma i kombiniraju se s molekulama kisika. Elektrodne ploče s obje strane filma cijepaju vodik na pozitivne ione vodika i elektrone, a kisik cijepaju na atome kisika kako bi uhvatile elektrone i pretvorile ih u ione kisika (negativni elektricitet). Elektroni formiraju struju između elektrodnih ploča, a dva iona vodika i jedan ion kisika kombiniraju se i formiraju vodu, koja postaje jedini "otpad" u procesu reakcije. U suštini, cijeli proces rada je proces proizvodnje energije. Kako reakcija oksidacije napreduje, elektroni se kontinuirano prenose i formiraju struju potrebnu za pokretanje automobila.
Vrijeme objave: 12. februar 2022.