Palivový článok
FUEL CELL, BRENNSTOFFZELLE    
Výroba modelu palivového článku  
                                                         
                                              Nový spôsob získavania energie.  

 Využitím premeny energie chemickej reakcie priamo na elektrickú energiu dosahuje podstatne vyššiu účinnosťako sa dá dosiahnuť spaľovaním paliva v tepelných strojoch (bežné motory). Udáva sa účinnosť vyššia ako 50%. Avšak zaujímavý či dôležitý je aj fakt, že neprodukuje prakticky žiadne škodlivé látky. Produktom jeho činnosti je prakticky len voda a malé množstvo tepla (pri vodíkovo-kyslíkovom type). 
To sú nádejné zistenia pre ďalší a intenzívny výskum a prípravu využitia 
v rôznych technických realizáciach.

            Jeho činnosť si možno predstaviť aj ako akýsi opak elektrolýzy. Palivom môže byť vodík, v rôznych uhľovodíkoch v plynnej alebo tekutej forme a pod. Princíp bol objavený okolo roku 1830 (Grove). Palivový článok bol využitý v programe Apollo.

            Základ činnosti spočíva vo funkcii elektrolytu (membrány) medzi dvomi elektródami. Cez elektrolyt-membránu prechádzajú vodíkové jadrá (protóny) a elektróny prechádzajú cez vonkajší obvod - spotrebič na druhú elektródu. Je veľa typov palivových článkov podľa druhu  elektrolytu, pracovnej teploty a pod.
            Palivom môžu byť prakticky všetky uhľovodíky resp. vodík v nich (metan, zemný plyn, alkohol a pod.), niektoré po úpravách.  Ku druhej elektróde sa privádza vzdušný kyslík (vzduch).
Vlastnosti typického jedného  palivového článku (jednej bunky, cely): napätie 0,6V až 0,8 V, veľkosť prúdu je závislá od plochy a druhu membrány - pri pracovnej ploche asi 10 cmčlánok produkuje už viac ako  0,5 A. Výkonný agregát 70 kW zaujíma objem do asi 1m3

Perspektívnym palivom je napr. metanol. Ďalšie zdroje vodíka sa hľadajú všade: napr. bolo zistené, že zelené riasy Chlamydomonas reinhardtii produkujú za istých okolností technicky celkom zaujímavé množstvá vodíka...
Bude potrebné  vyvinúť ekologické metódy výroby vodíka, aby vysoká účinnosť 
palivového článku a čistota získavania energie neboli znehodnotené.

           V súčasnosti sa palivový článok využíva najmä ako základná jednotka v malých elektrárňach (od 10 kW do 200 kW), ako pohon vozidiel (najmä autobusy, ale aj ponorky
a pod. ). Výskum a rozvoj technológií, ktorý súvisí s jeho nasadením v rôznych iných oblastiach ako sú zdroje pre
mobilné telefóny, počítače či pohon osobných vozidiel ,je rozsiahly a intenzívny a je podporovaný mnohými firmami z rôznych oblastí priemyslu ako aj vládami štátov. Svojou intenzitou pripomína dianie okolo nástupu osobných počítačov.

     
     Problémom je zatiaľ cena jeho jednotlivých komponentov. Výskum palivových článkov je však len na začiatku. Tu sa otvára príležitosť pre každého. Ide o výskum základný aj aplikovaný v oblastiach ako je získavanie vodíka, jeho skladovanie, kvalita membrán, životnosť jednotlivých dielov a pod.
V tejto oblasti sa automaticky objavuje záujem o využitie najmä najnovších objavov, nových materiálov či technológií (nanotrubičky, genetika a pod.).
Automobilové firmy chystajú v dohľadnom čase  sériovú výrobu áut s palivovými článkami napr. General Motors (r. 2008) a ďalšie. Chystá sa aj výroba zdrojov pre mobily, počítače  a pod. (napr. CASIO).

Heslo pre vyhľadávače (Google): fuel cell, brennstoffzelle.




                                                                      Späť na hlavnú stránku

 

      


            Základná schéma


Jednotka NEXA Ballard
26V, 46A, 1200W
13 kg, 56x25x33 cm


Prenosná elektráreň Ballard 200kW


Ford TH!NK s paliv. článkami FC5


Článok 10W; 2,4V
25 cm2 , 4 články v sérii
10x10x5 cm; 900 US $


Grove (ok. 1830) "plynový článok
"