Czym są ogniwa paliwowe?
Ogniwa paliwowe są urządzeniami pozwalającymi na uzyskanie energii elektrycznej i energii cieplnej z przeprowadzanych w nich reakcjach chemicznych. Paliwem dla ogniw jest najczęściej wodór – reakcja wodoru z tlenem.
Urządzenie zbudowane jest z dwóch elektrod, dodatniej i ujemnej oddzielonych elektrolitem umożliwiającym przepływ kationów. W sposób ciągły doprowadza się wodór na anodę i utleniacz – tlen – na katodę. Podczas pracy ogniwa, na anodzie następuje rozbicie wodoru na proton i elektron, a następnie połączenie substratów na katodzie. Procesowi towarzyszy przepływ elektronów w kierunku anoda – katoda. W wyniku przeprowadzonej reakcji elektrochemicznej następuje połączenie wodoru i tlenu w wodę i wydzielenie prądu elektrycznego i ciepła.
Zalety ogniw paliwowych
- Energia produkowana przez ogniwa paliwowe jest odporna na zakłócenia, przez co źródło jest niezawodne i nadaje się do zasilania urządzeń wymagających stałej pracy, np. aparatury medycznej.
- Ogniwa paliwowe najczęściej mniejsze i lżejsze od innych źródeł energii o porównywalnej mocy.
- Energia generowana jest bezpośrednio w wyniku reakcji chemicznej, paliwo nie jest spalane w konwencjonalny sposób.
- Sprawność produkcji energii elektrycznej sięga nawet 50%; a w procesie kogeneracji możliwe jest osiągnięcie sprawności rzędu 85%.
- Możliwe jest zasilanie urządzeń każdym paliwem charakteryzującym się dużą zawartością wodoru. Ponadto możliwe jest uzyskiwanie wodoru z paliwa wewnątrz ogniwa lub poza nim, np. wykorzystując alternatywne źródła energii.
- Dzięki zastosowaniu ogniw paliwowych możliwe jest ograniczenie emisji zanieczyszczeń powstających przy wykorzystaniu konwencjonalnych metod produkcji energii.
- Pojedyncze ogniwa można łączyć w systemy pozwalające na osiągnięcie wymaganej mocy.
