Otevřít hlavní menu

Změny

Přidáno 88 bajtů ,  před 7 lety
bez shrnutí editace
'''Palivový článek''' je [[elektrochemie|elektrochemické]] zařízení přeměňující přímo chemickou energii energii paliva a okysličovadla na energii elektrickou.<br />
Palivový článek je [[galvanický článek]]. Skládá ze dvou elektrod, které jsou odděleny membránou nebo elektrolytem. K [[elektroda|elektrodám]] je přiváděno palivo (k anodě) a okysličovadlo (ke katodě). Na katodě se oxidační činidlo (většinou [[kyslík]]) redukuje na anionty (O<sup>2-</sup>), a ty pak reagují s H<sup>+</sup> ionty na vodu. Elektrody palivového článku jsou katalyticky i reaktivně stabilní. Palivové články mohou pracovat nepřetržitě, dokud není přerušen přívod paliva nebo okysličovadla k elektrodám.<br />
 
Pro porovnání:
* Klasická [[tepelná elektrárna]] přemění chemickou energii paliva okysličením na tepelnou energii spalin, vody a páry a tlak v kotli. V tubíně se mění tlak a rychlost páry na mechanickou energii. Mechanická energie se v elektomagnetickém poli generátoru se mění na elektrickou energii.
* V obvyklých monočláncích = [[primární zdroj|primárních zdrojích]] (bateriích) je chemická energie sloučenin elektrod přeměňována na elektrickou při odběru proudu i v klidu. Velikost dodávaného proudu ze zdroje určuje míru spotřebování elektod.
* V akumulátorech = [[sekundární zdroj|sekundárních zdrojích]] je chemická energie sloučenin elektrod přeměňována na elektrickou při odběru proudu i v klidu. Velikost dodávaného/odebíraného proudu z akumulátoru určuje míru reverzní chemické přeměny elektod.
* V palivovém článku jsou přiváděným a spotřebovávaným palivem a okysličovadlem omývány elektrody. Chemická energie paliva a okysičovadla je přeměňována na elektrickou při odběru proudu i v klidu (bez odběru proudu). Velikost dodávaného proudu ze zdroje určuje míru spotřeby paliva a okysličovadla.
 
 
Existuje mnoho kombinací paliva a okysličovadla. Např. kyslíko-vodíkový článek používá vodík jako palivo a kyslík jako okysličovadlo. Jiné články užívají jako paliva [[uhlovodíky]] a [[alkoholy]]. Místo čistého kyslíku se jako okysličovadla může použít například vzduch, [[Chlor|chlór]] a [[oxid chloričitý]].
Skladování vodíku v automobilových nádržích je v neustálém vývoji. Vodík je ve směsi se vzduchem vysoce výbušný. Dlouhodobé skladování vodíku v nádržích naráží na jejich těsnost. Rozměry molekuly vodíku a mezimolekulárních rozměry materálu nádrže jsou srovnatelné. Proto nelze nádrže dokonale utěsnit. Současné vodíkové nádrže pacují s provozními tlaky 35 MPa [http://cs.wikipedia.org/wiki/TriHyBus] = 350 bar = cca 350 atm!!! Moderní výzkumy ukazují na použití směsi železa a titanu jako stabilizátoru. Palivové články byly využity u projektu [[TriHyBus]] (původně ''H2bus''), což je označení pro český [[hybridní pohon|hybridní]] [[autobus]] na [[vodíkový pohon]], [[elektrobus]] čerpající energii z palivových článků, který byl vyvíjen od roku 2006 [[Ústav jaderného výzkumu|Ústavem jaderného výzkumu]] v [[Řež|Řeži]].<ref name=finis>[http://www.busportal.cz/modules.php?name=article&sid=5876 J. L. M.: První autobus na vodíkové palivové články míří do finiše], BUSportál.cz, 19. 2. 2009</ref>[http://cs.wikipedia.org/wiki/TriHyBus]<br />
 
V současnosti je elektrická energie většinou získávána z energie splalovaného uhlí, jejíž celková účinnost bývá menší než 40%. Celková účinnost přeměny (uhlí → elektřina → vodík → elektřina) je 12-16%. Účinnost přeměny (elektřina → vodík → elektřina) dosahuje jen asi 30-40 %. Využití elektrické energie pro elektrolýzu vody, pro získání vodíku, je výhodné ve spolupráci s jadernou elektrárnou v době energetického sedla, kdy je přebytek nabídky energie. Elektrolýza vody a skladování vodíku řeší i "skladování elektřiny".
 
Pro porovnání:
* Klasická [[tepelná elektrárna]] přemění chemickou energii paliva okysličením na tepelnou energii spalin, vody a páry a tlak v kotli. V tubíně se mění tlak a rychlost páry na mechanickou energii. Mechanická energie se v elektomagnetickém poli generátoru se mění na elektrickou energii.
* V obvyklých monočláncích = [[primární elektrický zdroj|primárních zdrojích]] (bateriích) je chemická energie sloučenin elektrod přeměňována na elektrickou při odběru proudu i v klidu. Velikost dodávaného proudu ze zdroje určuje míru spotřebování elektod.
* V akumulátorech = [[sekundární elektrický zdroj|sekundárních zdrojích]] je chemická energie sloučenin elektrod přeměňována na elektrickou při odběru proudu i v klidu. Velikost dodávaného/odebíraného proudu z akumulátoru určuje míru reverzní chemické přeměny elektod.
* V palivovém článku jsou přiváděným a spotřebovávaným palivem a okysličovadlem omývány elektrody. Chemická energie paliva a okysičovadla je přeměňována na elektrickou při odběru proudu i v klidu (bez odběru proudu). Velikost dodávaného proudu ze zdroje určuje míru spotřeby paliva a okysličovadla.
 
V současnosti jsou palivové články především používány ve specifických případech [[raketoplán|raketoplány]] a [[ponorka|ponorky]]. V současnosti vzrůstá využití v dalších civilních oborech.
 
== Historie ==
254

editací