Cahier technika A hidrogén energia elengedhetetlen az ipari világban
A 2000-es évek óta elért haladás a hidrogén-üzemanyagcellákban és az energetikai átmenet új lendületet adott a K + F-nek. A projektek megsokszorozódtak, és az ipari megoldások úgy tűnik, hogy bővítik a hidrogén energia alkalmazását.
A hidrogén másik előnye a nagyon nagy energiasűrűség. 33 kWh/kg mellett ez háromszorosa a benzinének. Ha megtartjuk a víz elektrolízissel történő hidrogéntermelésének hipotézisét, annak termelése a bolygó szinte bárhol lehetővé válik, ennek megfelelően csökkentve a fosszilis energiaforrásokhoz való hozzáféréshez kapcsolódó lehetséges geopolitikai feszültségeket [2].
A hidrogén alkalmas lehet a villamos energia minden jelenlegi vagy lehetséges alkalmazására. Ezt azzal magyarázzák, hogy a vízelektrolizátornak és az üzemanyagcellának köszönhetően könnyedén át lehet váltani az áramról hidrogénre és fordítva. Mindezt anélkül, hogy bármilyen szennyező anyagot in situ bocsátanának ki. A hidrogénvektor ezért hosszú távú villamosenergia-tárolási megoldást jelent többféle felhasználáshoz: tiszta és csendes álló generátorok, kis nomád áramellátás az idegenforgalom számára, eszközök villamos energia, használati meleg víz és hideg előállítására. Ipari épületek és házak, tárolás elektromos hálózatok vagy mikrohálózatok, közlekedés stb.
1. Alapelv
Az üzemanyagcella újra érvényben van
Az üzemanyagcella egy elektrokémiai eszköz, amely folyamatosan átalakítja az üzemanyag és az oxidálószer kémiai energiáját elektromos energiává, hővé és különféle reakció-melléktermékké. Több szinten különbözik a hagyományos elektrokémiai akkumulátoroktól, mint az elem. Először is, az üzemanyagot folyamatosan szállítják és tárolják a cellán kívül. Ezért a tárolóban lévő energia és a tüzelőanyag cellától függő teljesítmény között van egy belső leválasztás. Végül az újratöltés valószínűleg nagyon gyors.
Az üzemanyagcella egységcellákból áll, amelyek mindegyike két elektródából (az anódból és a katódból) áll, amelyeket elektrolit választ el (1. ábra). Az anód egy üzemanyaggal működik, amely lehet hidrogén vagy metanol. A katód oxidálószert, például oxigént kap. Közben az elektrolitnak jó ionvezetőnek kell lennie a H + -ionok áthaladásának lehetővé tétele és egy szigetelő, hogy az elektronok kivonhatók legyenek. A két elektróda és az elektrolit összeállítását AME-nek hívják (membránelektróda-összeállítás).