More Related Content
What's hot (20)
Similar to λίγα λόγια για το υδρογόνο (20)
λίγα λόγια για το υδρογόνο
- 1. Λίγα λόγια για το υδρογόνο. Η σοβαρή ρύπανση του περιβάλλοντος από την αυξανόμενη χρήση ορυκτών καυσίμων και η προοπτική εξάντλησης του σε λίγες δεκαετίες, έστρεψε τον ενδιαφέρον των ανθρώπων, τα τελευταία χρόνια, στην αντικατάσταση του από το υδρογόνο. Το υδρογόνο θεωρείτε ιδανικό καύσιμο γιατί έχει υψηλή θερμαντική αξία, το προϊόν που παράγεται είναι το νερό και γίνεται να μεταφέρεται σε μεγάλες αποστάσεις με μηδενικές απώλειες. Η πιο φιλική μέθοδος προς το περιβάλλον είναι η ηλεκτρόλυση του νερού. Το υδρογόνο είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο ως καύσιμο για τις ηλεκτρογεννήτριες αλλά μπορεί και να τροφοδοτήσει τις κυψέλες που θα είναι μία από τις σημαντικότερες ενεργειακές πηγές στο μέλλον.
- 2. Από πού προήλθαν οι κυψέλες καυσίμου Η πρώτη κυψέλη καυσίμων φτιάχτηκε το 1893 από τον Sir William Grove, έναν δικαστή και πειραματικό επιστήμονα από την Ουαλία, αλλά σοβαρό ενδιαφέρον άρχισε να δίνονται πάνω σε αυτές την δεκαετία του εξήντα που το διαστημικό πρόγραμμα των Η.Π.Α αποφάσισε να εφοδιάσει το Gemini και το Apollo με κυψέλες που παρείχαν μόνο ηλεκτρική ενέργεια και νερό στο διαστημόπλοιο.
- 3. Είδη καυσίμων Στις κυψέλες μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλά είδη καυσίμων και μάλιστα ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως το υδρογόνο. Επίσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μεθανόλη που είναι το ξυλόπνευμα, η αιθανόλη γνωστό ως οινόπνευμα, το φυσικό αέριο και τέλος ορυκτά καύσιμα σαν την βενζίνη ή το ντίζελ.
- 4. Πως μία κυψέλη καυσίμων μπορεί να συγκριθεί με τις ηλεκτρικές μπαταριές που τροφοδοτούν ένα αυτοκίνητο; Τα αυτοκίνητα που κάνουν χρήση κυψελών καυσίμων είναι μία ελκυστική πρόοδος από τα ηλεκτρικά που απαιτούν μπαταρίες. Οι κυψέλες καυσίμων που χρησιμοποιούν το υδρογόνο ως καύσιμο θα είχαν μηδενικές εκπομπές καυσαερίων και θα είναι επίσης αποδοτικότερες από τα αυτοκίνητα που βασίζονται σε μπαταρίες. Επιπλέον, τα αυτοκίνητα των κυψελών καυσίμων θα μπορούσαν να παράγουν λιγότερα «σε όλο το σύστημα» αέρια του θερμοκηπίου – λαμβάνοντας υπόψη όλες τις εκπομπές που συνδέθηκαν με την επεξεργασία των καυσίμων και τη χρήση τους.
- 5. Πλεονεκτήματα •Ελάχιστες εκπομπές ρύπων. Προστασία της ατμόσφαιρας, φιλικός προς το περιβάλλον ηλεκτρισμός. •Οι κυψέλες δεν έχουν κινητά μέρα. Ήσυχη λειτουργία και μικρή συντήρηση. •Μεγάλη απόδοση στην μετατροπή ηλεκτρισμού της τάξης του 40-65% . Εξοικονόμηση ενέργειας •Προσαρμοζόμενος σχεδιασμός για εφαρμογές από watt μέχρι megawatt. •Σαν αέριο ή υγρό, το υδρογόνο μπορεί εύκολα να μεταφερθεί, να φυλαχθεί και τελικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κάθε εφαρμογή όπου χρησιμοποιούνται σήμερα τα καύσιμα. •Κοστίζει λιγότερο για να μετακινηθεί το υδρογόνο σε άλλες ηπείρους ως συμπιεσμένο αέριο με τη βοήθεια σωλήνων, από ένα ίσο ποσό ηλεκτρικής ενέργειας. •Το υδρογόνο είναι το πιο ασφαλές από όλα τα καύσιμα. Το αέριο υδρογόνο είναι 14 φορές ελαφρύτερο από τον αέρα και για αυτό διαχέεται ταχέως στην ατμόσφαιρα στην περίπτωση ενός ατυχήματος. Ενώ τα άλλα καύσιμα έχουν μεγάλο χρόνο επικινδυνότητας έως ότου αυτά διαφύγουν.
- 6. Εφαρμογές •Χρησιμοποίηση της κυψέλης καυσίμου για συμπαραγωγή ενέργειας (Παραγωγή θερμότητας και ενέργειας για ξενοδοχεία, νοσοκομεία και σπίτια) • Αποκεντρωμένη παραγωγή ισχύος (Έρευνα και ανάπτυξη στη βιομηχανία) •Εφαρμογές μικρής ισχύος: Φώτα απομακρυσμένων περιοχών, ταμπέλες δρόμων, σταθμοί επικοινωνιών και μετεωρολογικοί σταθμοί. •Μεταφορές (Διαστημόπλοια, υποβρύχια, τρένα, λεωφορεία) •Φορητές συσκευές ισχύος: Φορητά τηλέφωνα, Laptop , κάμερες και φορητές συσκευές ήχου.
- 7. Πως λειτουργεί ; Η κυψέλη καυσίμου λειτουργεί παρόμοια με μια μπαταρία. Έχει 2 ηλεκτρόδια, μια άνοδο και μια κάθοδο, που χωρίζονται από μια μεμβράνη. Το οξυγόνο περνά πάνω από ένα ηλεκτρόδιο και το υδρογόνο από το άλλο. Το υδρογόνο αντιδρά με έναν καταλύτη στην άνοδο (+) που μετατρέπει το αέριο υδρογόνου σε αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια (e -) και θετικά φορτισμένα ιόντα (Η +). Τα ηλεκτρόνια ρέοντας από την κυψέλη αποτελούν ένα ρεύμα που χρησιμοποιείται ως ηλεκτρική ενέργεια. Τα ιόντα του υδρογόνου τώρα κινούνται μέσω της ηλεκτρολυτικής μεμβράνης στην κάθοδο (-) όπου ενώνονται με το οξυγόνο και τα ηλεκτρόνια για να παράγουν το νερό. Αντίθετα από τις μπαταριές, οι κυψέλες καύσιμων δεν φορτίζονται απ’ έξω. Μια κυψέλη καύσιμου παράγει περίπου 0,6 Volt και πολλές μαζί συνδυάζονται για να δώσουν την ηλεκτρική ισχύ που χρειάζεται