Vlad Krasen
0 
4886
33
Hvor mye vet du om brenselceller med hydrogen? Thinkstock Alle som har sett de berømte, kornete opptakene fra Hindenburg-katastrofen, er kjent med ideen om at hydrogen antennes lett. Og selv om det er mange konkurrerende teorier rundt nøyaktig hvordan og hvorfor Hindenburg tok fyr, gjenstår en sannhet. Forbrenning låser opp lagret energi, noe som gjør hydrogen nyttig som drivstoff.
Fortsett å lese for å lære mer om å brenne drivstoff, brenselceller og de høye kostnadene for rene utslipp.
innhold- Breaking Bonds, Burning Fuel
- Fra molekyler til drivstoffceller
- De høye kostnadene for rene utslipp
Selv om det er det mest tallrike elementet i universet, er hydrogen oftest funnet låst i vann her på jorden. På 1800-tallet fant en forsker ved navn William Grove at bruk av elektrisitet til vann - også kjent som elektrolyse - separerte den i de grunnleggende komponentene av hydrogen og oksygen. I den resulterende gassen blir hydrogen og oksygen blandet sammen, men ikke bundet sammen.
Forsker Yul Brown studerte praktisk forskning på bruk av denne gassen, nå kjent som Browns eller HHO-gass, som drivstoff. I dag kan kits utføre denne typen konvertering i forbrenningsmotorer for å øke gassens kjørelengde.
Hydrogen brenselcelleutstyr tar denne ideen et skritt videre. Grove teoretiserte også riktig at du kunne snu prosessen, ved å kombinere oksygen og hydrogen for å frigjøre strøm. Resultatet er en hydrogenbrenselcelle.
Du kan imidlertid ikke bare kaste atomene sammen. Hydrogen må brytes ned i de positive og negativt ladede partiklene først. En hydrogenbrenselcelle gjør nettopp det. Mye som i et batteri, på den ene siden av brenselcellen er den positive posten, der hydrogenet blir introdusert. En polymerfilm lar bare atomenes protoner passere, fjerne dem fra hydrogenet og etterlater bare de negativt ladede elektronene bak.
Elektronene tiltrekkes av den positive siden av brenselcellen, et fenomen kjent som elektronstrøm. Men de kan ikke passere gjennom polymerfilmen slik protonene gjorde. I stedet ledes de utenfor brenselcellen gjennom en krets. Når du legger til en elektrisk enhet som en bilmotor til denne kretsen, strømmer elektronen det. Når de fortsetter langs kretsløpet til den positive siden av cellen, plukker de opp protonene sine og danner hydrogen igjen. Hydrogenet binder seg også til oksygen fra den omkringliggende luften: Resultatet er vann.
De eneste biproduktene av elektrisiteten som genereres av brenselceller med hydrogen er varme og vann, noe som gjør dem til en ekstremt ønsket kraftkilde, miljømessig sett. Men hydrogenbrenselcelleutstyr eksisterer foreløpig bare som konseptbiler med begrenset utgivelse eller i miniatyr for RC-biler eller i praktiske vitenskapelige eksperimenter for barn. Et par store veisperringer står i veien for bred utbredelse av brenselceller i verdens transportflåter, nemlig kostnad og netto energiutbytte.
Drivstoffcelleteknologi for å drive elbiler er i dag dyrere enn konvensjonelle motorer. I tillegg kan det ta mer energi å lage og kjøre cellen enn cellen kan slå ut. På tross av den generelle rensligheten, er ikke brenselcelle-teknologien alltid effektiv.
Interessant kan de samme tilgjengelige RC-bil- og vitenskapseksperimentsettene gi en følelse av hvordan fremtidige brenselceller vil få energi. Noen modellbilsett bruker solcellepaneler for å trekke energien til kraftelektrolyse. Kanskje etter hvert som solenergi blir mer allestedsnærværende, vil hydrogen også brenselceller.
relaterte artikler
- Bygg en brennstoffcelle på kjøkkenet ditt
- Er brensel farlig?
- Hvordan hydrogenbiler fungerer
kilder
- Carl's Electronics. "Drivstoffcellebil-sett." Åpnet 6. august 2010. http://www.electronickits.com/kit/complete/solar/fuelcell.htm
- Drivstoffceller 2000. "Hva er en brenselcelle?" Åpnet 6. august 2010. http://www.fuelcells.org/basics/how.html
- Kuphaldt, Tony R. "Konvensjonell vs. elektronstrøm." Leksjoner i elektriske kretser. Åpnet 6. august 2010. http://www.rare-earth-magnets.com/t-conventional-vs-electron-flow.aspx
- National Geographic. "Hydrogen fuel cell kit." Åpnet 6. august 2010. http://shop.nationalgeographic.com/ngs/browse/productDetail.jsp?productId=1073512&code=SR50002
- Ny energi og drivstoff. "Det mest rikholdige drivstoffet i verden." 19. februar 2010. http://newenergyandfuel.com/http:/newenergyandfuel/com/2010/02/19/the-most-abundant-fuel-in-the-world/
- Yul Brown.org. "Hvem var Yul Brown, og hvorfor skulle du bry deg?" Åpnet 6. august 2010. http://www.yulbrown.org/