Күйүүчү май балонуl - бул энергияны айландыруу түзүлүшүнүн бир түрү, ал отундун электрохимиялык энергиясын электр энергиясына айландыра алат. Ал отун клеткасы деп аталат, анткени ал батарея менен бирге электрохимиялык энергия өндүрүүчү түзүлүш. Суутекти отун катары колдонгон отун клеткасы - бул суутек отун клеткасы. Суутек отун клеткасын суунун электролизинин суутек менен кычкылтекке реакциясы катары түшүнсө болот. Суутек отун клеткасынын реакция процесси таза жана натыйжалуу. Суутек отун клеткасы салттуу автомобиль кыймылдаткычында колдонулган Карно циклинин 42% жылуулук эффективдүүлүгү менен чектелбейт жана эффективдүүлүгү 60% дан ашыкка жетиши мүмкүн.
Ракеталардан айырмаланып, суутек отун элементтери суутек менен кычкылтектин катуу күйүү реакциясы аркылуу кинетикалык энергияны пайда кылат жана каталитикалык түзүлүштөр аркылуу суутектеги Гиббстин эркин энергиясын бөлүп чыгарат. Гиббстин эркин энергиясы - бул энтропияны жана башка теорияларды камтыган электрохимиялык энергия. Суутек отун элементинин иштөө принциби - суутек клетканын оң электродундагы катализатор (Платина) аркылуу суутек иондоруна (б.а. протондорго) жана электрондорго ажырайт. Суутек иондору протон алмашуу мембранасы аркылуу терс электродго өтөт жана кычкылтек суу менен жылуулукка айлануу үчүн реакцияга кирет, ал эми тиешелүү электрондор оң электроддон терс электродго тышкы чынжыр аркылуу агып, электр энергиясын өндүрөт.
Ичиндеотун клеткасынын стек, суутек менен кычкылтектин реакциясы жүрөт жана бул процессте заряддын алмашуусу жүрөт, натыйжада ток пайда болот. Ошол эле учурда, суутек кычкылтек менен реакцияга кирип, суу пайда болот.
Химиялык реакция пулу катары, күйүүчү май клеткасынын негизги технологиялык өзөгү "протон алмашуу мембранасы" болуп саналат. Плёнканын эки тарабы суутекти заряддуу иондорго ажыратуу үчүн катализатор катмарына жакын жайгашкан. Суутек молекуласы кичинекей болгондуктан, суутек ташуучу электрондор пленканын кичинекей тешиктери аркылуу карама-каршы жакка жылышы мүмкүн. Бирок, суутек ташуучу электрондор пленканын тешиктери аркылуу өтүү процессинде электрондор молекулалардан ажырап, пленка аркылуу экинчи учуна оң заряддуу суутек протондору гана калат.
Суутек протондорупленканын экинчи тарабындагы электродго тартылып, кычкылтек молекулалары менен биригет. Пленканын эки тарабындагы электрод пластиналары суутекти оң суутек иондоруна жана электрондорго бөлөт, ал эми кычкылтекти кычкылтек атомдоруна бөлүп, электрондорду кармап, аларды кычкылтек иондоруна (терс электр) айлантат. Электрондор электрод пластиналарынын ортосунда ток пайда кылат, ал эми эки суутек иону жана бир кычкылтек иону биригип, сууну пайда кылат, ал реакция процессиндеги жалгыз "таштандыга" айланат. Негизинен, бүтүндөй иштөө процесси энергия өндүрүү процесси болуп саналат. Кычкылдануу реакциясынын жүрүшү менен электрондор унааны айдоо үчүн керектүү токту түзүү үчүн тынымсыз берилип турат.
Жарыяланган убактысы: 2022-жылдын 12-февралы