Gorive ćelije su elektrokemijski pretvarač energije. Princip djelovanja je sličan kao
kod akumulatora, baterije sa jednom osnovnom razlikom. Gorive ćelije se ne ispražnjuju, ne smanjuje im se napon
te ih nije potrebno puniti električnom energijom, a proizvodit će električnu energiju sve dok su u upotrebi.
Povijesni razvoj William R. Grove (brit. fizičar) otkrio je 1839. g. da se elektrokemijskim spajanjem vodika i kisika generira
električna energija. Svoje eksperimente je opisao još davne 1842. i gorivu ćeliju naziva Voltina plinska baterija.
Također 1889. L. Mond i C. Langer unaprijedili su ovu prvobitnu gorivu ćeliju dodajući između elektroda poroznu
vodljivu membranu kao elektrolit. No tek 1932. F.T. Bacon smišlja tehnički upotrebljiva rješenja.
Sredinom 50-tih godina proizvode se prve gorive ćelije za pogon malih električnih uređaja,
a sredinom 60-tih godina započela je i upotreba gorivih ćelija u svemirskim letjelicama.
Opis djelovanja gorive ćelije Goriva ćelija sastoji se od dvije elektrode između kojih je elektrolit. Vodik prolazi duž jedne elektrode
(anode) dok kisik prolazi duž druge elektrode (katode). Na anodi se posredstvom djelovanja katalizatora vrši električko razdvajanje
atoma vodika. Slobodni elektroni tada putuju električnim vodičem preko trošila do katode, a pozitivna jezgra atoma vodika kroz elektrolit
također do katode. Na samoj katodi vrši se regeneracija atoma vodika te spajanje sa molekulama kisika uslijed čega se stvaraju vodena para
i toplinska energija. U prosjeku nominalni napon na krajevima elektroda je 0,7 Volti te se spajanjem više ćelija u seriju ovaj napon povećava.
Kemijske reakcije:
ANODA: H2 -> 2H+ + 2e
KATODA: O2 + 4H+ + 4e -> 2H2O + toplina
Vrste gorivih ćelija:
Phosphoric Acid fuel cell (PAFC)
Proton Exchange Membrane fuel cell (PEM)
Molten Carbonate fuel cell (MCFC)
Solid Oxide fuel cell (SOFC)
Alkaline fuel cell (AFC)
Direct Methanol fuel cell (DMFC)
Regenerative fuel cell
Zinc Air fuel cell (ZAFC)
Protonic Ceramic fuel cell (PCFC)
Microbial fuel cell (MFC)
Primjena gorivih ćelija:
za napajanje objekata kao glavni ili pomoćni izvor električne energije
telekomunikacije
prijevozna sredstva - automobili, autobusi, skuteri, zrakoplovi, plovila, željeznica
elektronika, prijenosna računala, mobiteli
svemirske letjelice
Video:
KONTAKTAKTIRAJTE AUTORA OVOG ČLANKA Pošaljite upit u vezi članka: Gorive ćelije - Fuel Cells .
Nauka i život
