Топливные элементы

В современной промышленности для получения электрической энергии используется очень энергетически невыгодная схема: на тепловых электростанциях химическая энергия окисления природного газа или угля сначала превращается в тепловую, потом в механическую, и лишь затем в электрическую.

Поэтому с конца 19 ст. начались исследования по созданию элементов, в которых реакция окисления топлива сразу же бы переходила в электрическую энергию, т. е. протекали бы электрохимические реакции. Такие элементы были созданы – это так называемые топливные элементы.

Топливные элементы (или электрохимические генераторы) – это устройства, в которых можно проводить непрерывное превращение энергии окисления Н₂, СО, компонентов природного газа и других органических соединений в электрическую энергию.

Пример: наиболее реакционноспособным видом топлива является Н₂. Поэтому широко применимы водородно-кислородные элементы:

(-) (Ni) H₂ | KOH (30 – 40 %) | O₂ (Ni) (+)

представляют собой мелкопористые угольные или никелевые электроды, погруженные в щелочной раствор электролита. К электродам соответственно подается газообразное топливо.

Работа топливного элемента:

(окисление водорода)

(восстановление кислорода)

Суммарная реакция:

Э.д.с. элемента не зависит от состава электролита. Элемент работает при низких температурах (25 ⁰С, Е = 1,229 В).

Другие виды топлива – СО, углеводороды – могут быть использованы в топливных элементах только при повышенных Т (выше 400 ⁰С – 500 ⁰С).

Дата добавления: 2014-01-06