Μη μηχανική κατεργασία καυσίμου για ηλεκτροχημική γεννήτρια

Η κυψέλη καυσίμου είναι μια χημική συσκευή που μετατρέπει τη χημική ενέργεια του καυσίμου απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια, γνωστή και ως ηλεκτροχημική γεννήτρια, η οποία είναι η τέταρτη τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μετά από υδροηλεκτρική ενέργεια, παραγωγή θερμικής ενέργειας και παραγωγή ατομικής ενέργειας. Επειδή η κυψέλη καυσίμου μετατρέπει το τμήμα ελεύθερης ενέργειας Gibbs της χημικής ενέργειας του καυσίμου σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω της ηλεκτροχημικής αντίδρασης, δεν περιορίζεται από το φαινόμενο του κύκλου Carnot, οπότε η αποτελεσματικότητα είναι υψηλή. Επιπλέον, η κυψέλη καυσίμου χρησιμοποιεί καύσιμο και οξυγόνο ως πρώτες ύλες και δεν υπάρχει συστατικό μηχανικής μετάδοσης, οπότε η εκπομπή επιβλαβών αερίων είναι πολύ μικρή και η διάρκεια ζωής είναι μεγάλη. Έτσι, από την άποψη της εξοικονόμησης ενέργειας και της προστασίας του οικολογικού περιβάλλοντος, τα κύτταρα καυσίμου είναι η πιο ελπιδοφόρα τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Μπορεί να κατασκευαστεί με χάραξη CNC, χύτευση άμμου, διαφανή εκτύπωση 3D ακρυλικού (PMMA/PC).

Η κυψέλη καυσίμου είναι μια συσκευή μετατροπής ενέργειας, η σύνθεσή της είναι η ίδια με τη γενική μπαταρία, βασίζεται στην ηλεκτροχημική αρχή, δηλαδή στην αρχή λειτουργίας του γαλβανικού κυττάρου, στην ισοθερμική αποθήκευση στο καύσιμο και στον οξειδωτή της χημικής ενέργειας που μετατρέπεται απευθείας στην ηλεκτρική ενέργεια, επομένως η πραγματική διαδικασία είναι η οξειδοαναγωγική αντίδραση. Πάρτε μια κυψέλη καυσίμου υδρογόνου-οξυγόνου ως παράδειγμα για να απεικονίσετε την αρχή της αντίδρασης κυττάρων καυσίμου υδρογόνου-οξυγόνου Αυτή η αντίδραση είναι η αντίστροφη διαδικασία της ηλεκτρόλυσης του νερού. Το ηλεκτρόδιο πρέπει να είναι:
Αρνητικό ηλεκτρόδιο: Η2 +2ΟΗ- → 2Η2Ο +2Ε-; Θετικό ηλεκτρόδιο: 1/2Ο2+Η2Ο+2Ε- → 2ΟΗ-; Αντίδραση μπαταρίας: H2+1/2O2 == H2O