|
Yoqilg'i elementlari
Yoqilg'i xujayralari kimyoviy yoqilg'ining energiyasini elektr energiyasiga aylantiradi, yonish reaktsiyasi yo'q. Ushbu elementlarning ta'siri oksidlovchi muhitda uglevodorod yoqilg'isining (vodorod, propan, metan, kerosin) elektrokimyoviy oksidlanishiga asoslangan. Boshqacha qilib aytganda, yonilg'i xujayralari yoqilg'i va oksidlovchi (havo) doimiy ravishda etkazib beriladigan "to'xtovsiz batareyalar" dir.
Yoqilg'i xujayrasida reagentlar oqadi, reaktsiya mahsulotlari oqadi va reaktsiya reaktivlar unga kirganidek uzoq реагентыvaqt davom etishi mumkin va yonilg'i xujayrasining tarkibiy qismlarining reaktivligi saqlanib qoladi, ko'pincha ularning "zaharlanishi" bilan yonma-yon mahsulotlarda etarlicha toza moddalar yo'q.
Yoqilg'i hujayralarining quyidagi asosiy turlari mavjud:
fosforkislotasi . Ularning samaradorligi 40 %, elektr va issiqlik bilan birgalikda — 80% haqida. Ish harorati 180 ichida ... Ushbu yonilg'i xujayralari sovuq boshlanishda ish rejimiga o'tish uchun biroz vaqt talab etadi, lekin oddiy dizayn va yuqori barqarorlik bilan ajralib turadi. Ushbu elementlar asosida yuzlab kilovatt quvvatga ega energiya qurilmalari yaratilgan.
qattiq polimer. Ular ixchamligi, yuqori ishonchliligi va ekologik tozaligi bilan ajralib turadi. Samaradorlik taxminan 45 %, ish harorati 80° s atrofida. vodorod yoqilg'i sifatida ishlatiladi. Ammo bu erda platina va uning qotishmalaridan katalizatorlar qo'llaniladi. Shuning uchun energiya qiymati nisbatan yuqori. Biroq, noyob fazilatlarga ega bo'lgan holda, ular keng foydalanish uchun yaxshi istiqbolga ega.
Ularning ishlash printsipi vodorod molekulalarining anodda proton va elektronlarga bo'linishi, proton-almashinuv membranasi orqali ijobiy zaryadni o'tkazish, erkin elektronlar iste'molchining yukidan o'tishi jarayonidir. Keyin katodda vodorod ionlarining keyingi tiklanishi va kislorod bilan oksidlanish mavjud. Shunday qilib, vodorod va kislorod molekulalarining kimyoviy energiyasi (havodan) elektr energiyasiga aylanadi (samaradorlik bilan 60% gacha)," egzoz " sof suv bug'idir.
Erigan karbonatdagi yonilg'i xujayralari. Ushbu turdagi yoqilg'i xujayralari yuqori haroratli qurilmalarga tegishli. Ish harorati 600... 700 ° S. samaradorlik 55 % ga etadi. Ko'p miqdorda issiqlik chiqarilganligi sababli, elektr va issiqlik energiyasining statsionar manbalarini yaratish uchun muvaffaqiyatli foydalaniladi.
Amaliy jihatdan yonilg'i xujayrasi an'anaviy galvanik batareyaga o'xshaydi. Farqi shundaki, batareya dastlab zaryadlangan, ya'ni "yoqilg'i"bilan to'ldirilgan. Ish jarayonida "yoqilg'i" iste'mol qilinadi va batareya zaryadsizlanadi. Batareyadan farqli o'laroq, elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun yonilg'ixujayrasi tashqi manbadan olingan yoqilg'idan foydalanadi.
Elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun nafaqat sof vodorod, balki tabiiy gaz, ammiak, metanol yoki benzin kabi boshqa vodorod o'z ichiga olgan xom ashyolardan ham foydalanish mumkin. Reaksiya uchun zarur bo'lgan kislorod manbai sifatida oddiy havo ishlatiladi.
Toza vodorodni yonilg'i sifatida ishlatganda, elektr energiyasidan tashqari reaktsiya mahsulotlari issiqlik va suv (yoki suv bug'lari), ya'ni atmosferaga havo muhitining ifloslanishiga yoki issiqxona ta'siriga olib keladigan gazlar chiqarilmaydi. Agar vodorod o'z ichiga olgan xom ashyo yoqilg'i sifatida ishlatilsa, masalan, tabiiy gaz, reaktsiyaning yon mahsuloti boshqa gazlar, masalan, uglerod va azot oksidi bo'ladi, ammo uning miqdori bir xil miqdordagi tabiiy gazni yoqishdan ancha past bo'ladi.
Vodorodni olish uchun yoqilg'ini kimyoviy konvertatsiya qilish jarayoni islohot deb ataladiva tegishli qurilma islohotchi hisoblanadi.
qattiq oksidi. Bu erda suyuq elektrolitlar o'rniga 900 yuqori ish haroratiga erishish imkonini beruvchi qattiq keramik materiallar qo'llaniladi ... 1000 ° S твердооксидныхqattiq oksidli yonilg'i kameralarining samaradorligi 50 % ga etadi va ular turli xil uglevodorod yoqilg'ilarida ishlaydi, bu esa yuqori quvvatli sanoat korxonalarida foydalanish uchun istiqbolni yaratadi.
Yoqilg'i xujayralari turli xil ish haroratiga ega va ularning har biri o'z maydoniga ega.
ТвёрдооксидныеQattiq oksidli yonilg'i xujayralari 800-1000 ° s oralig'ida ish haroratiga ega bo'lgan yuqori haroratli elementlar toifasiga kiradi.Tote bazasida elektrolitlar bilan ajratilgan anod va katoddan iborat boshqa turdagi yonilg'i hujayralarida bo'lgani kabi, hujayraning bir xil dizayni yotadi.
Tote holatida elektrolit qattiq keramika bilan ifodalanadi, masalan, zirkonyum oksidi, ittrium oksidi bilan stabillashgan. Ish jarayonida kislorod katodga (havo tarkibida) beriladi. Seramika elektrolitlari katoddan anodga kislorod ionlarini uzatishni amalga oshiradi, elektronlar elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun tashqi elektronga yo'naltiriladi. Anodda kislorod ionlari vodorod bilan ta'sirlanib, suv va uglerod oksidi (CO) hosil qiladi.
Yoqilg'i xujayralari yuqori ishonchliligi bilan ajralib turadi (ichki yonish dvigatelida hech qanday harakatlanuvchi qismlar yo'q) va termostabillikva maxsus energiya akkumulyator batareyalaridan ikki baravar yuqori. Shu sababli, zamonaviy elektr transport vositalari yonilg'i hujayralaridan foydalanadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
