Palivový článok Fuel Cell (FC)

Prezentace na téma: "Palivový článok Fuel Cell (FC)"— Transkript prezentace:

1 Palivový článok Fuel Cell (FC)
Zariadenie premieňajúce chem. energiu priamo na el. energiu Opak elektrolyzéra

2 Zloženie PČ Základné časti: - katóda - anóda - elektrolyt
Ostatné časti: - zásobníky a prívody paliva a oxidovadla - rezervoár pre elektrolyt - vývody - spotrebič (elektromotor) Palivo: vodík, metán, metanol, kyselina mravčia a octová glukóza Oxidovadlo: kyslík, peroxid vodíka, tiokyanát draselný Produkty: teplo + látka (podľa typu článku)

3 Elektródy - katóda - anóda -úlohy: 1. povrch na ionizáciu/deionizáciu
2. vedenie elektrónov na/z rozhrania 3. fyzická bariéra vlastnosti: vodivá, porézna, priepustná, katalytická Materiály: Kovové – Ni, Nekovové – C,Katalyzátor – Pt, Pd,

4 Elektrolyt El. vodič 2. triedy – náboj sa prenáša pohybom iónov
Úlohy: - dopravuje reaktanty na elektródu - uzatvára el. obvod - fyzická bariéra Materiály: - pevné – membrány, oxid zirkoničitý - kvapalné – KOH, kys. Fosforečná, tavenina uhličitanov, - musí byť hydratovaná! (regulácia vody)

5 Rozdelenie PČ podľa pracovnej teploty podľa použitého paliva/oxidantu Podľa elektrolytu Podľa použitia

6 PEM - Proton Exchange Membrane
Obsahuje špeciálnu PEM membránu ( fluorovaná kyselina sulfónová ) Pracovná teplota: (veľmi nízka) Palivo: H Nosič náboja: H+ účinnosť: 60-65% El. výkon: 5 – 250 kW

7 Princíp fungovania PEMFC
Anóda: H2(g) → 2H+(aq) + 2e− Katóda: ½O2(g) + 2H+(aq) + 2e− → H2O(l) Celkovo: H2(g) + ½O2(g) → H2O(l)

8 Výhody/nevýhody PEMFC
- výhody: - nízka pracovná teplota - vysoká prúdová hustota - minimálna ekol. záťaž (odpad je len voda) - dosiahnutie plného výkonu za krátky čas - nevýhody: - vysoká cena membrány - citlivosť na nečistoty - problémy s palivom

9 Využitie PEMFC

10 PČ na vodík

11 Použitie PČ Hlavné oblasti: - stacionárna výroba (elektrárne)
- pohon vozidiel (autá, autobusy, lode, lietadlá, ponorky, rakety...) - autonómne zdroje (vysielače, monitor. Stanice)