Ūdeņraža šūna ir elektroķīmiska ierīce, kurā elektriskās strāvas iegūšanai tiek izmantots ūdeņradis. Būtībā tā ir ļoti līdzīga akumulatoram, atšķirība ir tā, ka ūdeņraža šūnu nevajag uzlādēt tā kā akumulatoru un tā neizlādējas. Kamēr vien tiek pievadīta degviela (ūdeņradis), tiek ražota elektrība. Ūdeņraža šūnās tiek savienots ūdeņradis un atmosfēras skābeklis, rezultātā iegūstot elektrisko strāvu un ūdeni. Katrā ūdeņraža šūnā ir divi poraini elektrodi, ko atdala šķidrs elektrolīts. Porainie elektrodi ir klāti ar platīna katalizatoru. Kad ūdeņradis un skābeklis, sūcoties cauri elektrodiem, saskaras ar katalizatoru un elektrolītu, tie jonizējas. Ūdeņraža jons H+ tiecas uz negatīvi lādēto (2) skābekļa jonu. Tiem reaģējot, rodas tīrs ūdens, kas tiek izvadīts no ūdeņraža šūnas. Ūdeņraža protons pie skābekļa dodas caur elektrolītu, bet tā elektrons tiek novadīts pa elektrodus savienojošu apvedceļu. Tādējādi tiek iegūta elektriskā strāva, kas var tikt izmantota ne vien transportlīdzekļu elektromotoros, bet arī citās elektriskās iekārtās. Ir ūdeņraža šūnu sistēmas, kuras ietver arī tā saucamo degvielas pārveidotāju. Šāda ierīce spēj izmantot jebkuras ogļūdeņražu degvielas ūdeņradi – no dabasgāzes, metilspirta vai pat benzīna. Tā kā ūdeņraža šūnas darbība nebalstās uz degšanu, izdalītās kaitīgās vielas būtu daudz mazākas nekā vistīrākajā degvielas degšanas procesā. Degvielas pārveidotājs, protams, nav obligāta ūdeņraža šūnu sistēmas sastāvdaļa, ūdeņradi ir iespējams iegūt arī rūpnieciski. Fosforskābes ūdeņraža šūnas ir komerciāli visvairāk attīstītais ūdeņraža šūnu tips. Tās tiek izmantotas strāvas iegūšanai pat slimnīcās, viesnīcās, biroju ēkās, skolās, lidostās u.c. Fosforskābes degvielas šūnas ražo elektrību ar vairāk nekā 40 procentu efektivitāti (visefektīvākais iekšdedzes dzinējs darbojas ar 30% efektivitāti) vai 85 procentu efektivitāti, ja tiek izmantotas koģenerācijai (elektrības un siltuma iegūšanai vienlaicīgi). Šis ūdeņraža šūnu veids var tikt izmantots arī lielos transportlīdzekļos, piemēram, autobusos vai lokomotīvēs. Protonu apmaiņas membrānas ūdeņraža šūnās šķidrā elektrolīta vietā tiek izmantota polimēra membrāna. Tās ir ar augstu enerģijas ražošanas pakāpi, spēj mainīt jaudu atkarībā no enerģijas pieprasījuma un ir piemērotas arī automašīnām un citām ierīcēm, kur nepieciešama ātra aizdedze. ASV Enerģētikas departaments paziņojis, ka ūdeņraža šūnas ar protonu apmaiņas membrānu ir vispiemērotākās nelielas jaudas automašīnām, ēkām, kā arī dažādām nelielām ierīcēm, piemēram, videokameru akumulatoru aizvietošanai. Kausēta karbonāta ūdeņraža šūnas ir ļoti efektīvas enerģijas iegūšanai un ļauj izmantot no akmeņoglēm iegūtu degvielu. Cietā oksīda ūdeņraža šūnas var tikt izmantotas lielas enerģijas iegūšanai, arī industriālām vajadzībām un lielās elektrocentrālēs. Pastāv iespēja, ka šā tipa ūdeņraža šūnas varētu lietot arī transportlīdzekļos. Eiropā tiek izmēģināta 100 kilovatu iekārta, bet Japānā jau darbojas divas nelielas 25 kilovatu ūdeņraža šūnu iekārtas. Cietā oksīda sistēmās šķidrā elektrolīta vietā parasti tiek izmantots cietas keramikas materiāls, kas ļauj darboties ļoti augstā temperatūrā. Enerģijas ieguves efektivitāte varētu sasniegt 60%. Sārma ūdeņraža šūnas ilgu laiku ir izmantotas NASA Visuma izpētes misijās. Tās spēj sasniegt pat 70% efektivitāti. Šajās ūdeņraža šūnās kā elektrolīts tiek izmantots sārms – kālija hidroksīds. Līdz šim sārma ūdeņraža šūnas ir bijušas pārāk dārgas komerciālai ražošanai, tomēr vairākas kompānijas meklē iespējas pazemināt to cenu un paplašināt to izmantošanas spektru. Ir arī divi jauni ūdeņraža šūnu tipi, ar kuru izpēti joprojām nodarbojas NASA un citas organizācijas: tiešā metilspirta ūdeņraža šūnās elektrolīta vietā arī tiek izmantota protonu apmaiņas membrāna, bet anodakatalizators pats izdala ūdeņradi no metilspirta, tādējādi atbrīvojot sistēmu no degvielas pārveidotāja. Efektivitāte atkarībā no temperatūras var būt 40% un augstāka. degvielu atjaunojošās ūdeņraža šūnas ir noslēgta loka elektrības ražošanas sistēmas. Izmantojot saules enerģiju, elektrolīzes iekārtā ūdens tiek sadalīts ūdeņradī un skābeklī, kas tiek ievadīti ūdeņraža šūnā, kur tiek ražota elektrība, siltums un ūdens. Pēc tam ūdens tiek novadīts uz elektrolīzes iekārtu, un process atkārtojas. Ūdeņraža šūnās patērētais ūdeņradis pašlaik izmaksā apmēram septiņas reizes vairāk nekā benzīns.
Ūdeņraža šūnas7
3
1
Tikko uztaisīju projektiņu fizikā!!
Ūdeņraža šūna ir elektroķīmiska ierīce, kurā elektriskās strāvas iegūšanai tiek izmantots ūdeņradis. Būtībā tā ir ļoti līdzīga akumulatoram, atšķirība ir tā, ka ūdeņraža šūnu nevajag uzlādēt tā kā akumulatoru un tā neizlādējas. Kamēr vien tiek pievadīta degviela (ūdeņradis), tiek ražota elektrība. Ūdeņraža šūnās tiek savienots ūdeņradis un atmosfēras skābeklis, rezultātā iegūstot elektrisko strāvu un ūdeni. Katrā ūdeņraža šūnā ir divi poraini elektrodi, ko atdala šķidrs elektrolīts. Porainie elektrodi ir klāti ar platīna katalizatoru. Kad ūdeņradis un skābeklis, sūcoties cauri elektrodiem, saskaras ar katalizatoru un elektrolītu, tie jonizējas. Ūdeņraža jons H+ tiecas uz negatīvi lādēto (2) skābekļa jonu. Tiem reaģējot, rodas tīrs ūdens, kas tiek izvadīts no ūdeņraža šūnas. Ūdeņraža protons pie skābekļa dodas caur elektrolītu, bet tā elektrons tiek novadīts pa elektrodus savienojošu apvedceļu. Tādējādi tiek iegūta elektriskā strāva, kas var tikt izmantota ne vien transportlīdzekļu elektromotoros, bet arī citās elektriskās iekārtās. Ir ūdeņraža šūnu sistēmas, kuras ietver arī tā saucamo degvielas pārveidotāju. Šāda ierīce spēj izmantot jebkuras ogļūdeņražu degvielas ūdeņradi – no dabasgāzes, metilspirta vai pat benzīna. Tā kā ūdeņraža šūnas darbība nebalstās uz degšanu, izdalītās kaitīgās vielas būtu daudz mazākas nekā vistīrākajā degvielas degšanas procesā. Degvielas pārveidotājs, protams, nav obligāta ūdeņraža šūnu sistēmas sastāvdaļa, ūdeņradi ir iespējams iegūt arī rūpnieciski. Fosforskābes ūdeņraža šūnas ir komerciāli visvairāk attīstītais ūdeņraža šūnu tips. Tās tiek izmantotas strāvas iegūšanai pat slimnīcās, viesnīcās, biroju ēkās, skolās, lidostās u.c. Fosforskābes degvielas šūnas ražo elektrību ar vairāk nekā 40 procentu efektivitāti (visefektīvākais iekšdedzes dzinējs darbojas ar 30% efektivitāti) vai 85 procentu efektivitāti, ja tiek izmantotas koģenerācijai (elektrības un siltuma iegūšanai vienlaicīgi). Šis ūdeņraža šūnu veids var tikt izmantots arī lielos transportlīdzekļos, piemēram, autobusos vai lokomotīvēs. Protonu apmaiņas membrānas ūdeņraža šūnās šķidrā elektrolīta vietā tiek izmantota polimēra membrāna. Tās ir ar augstu enerģijas ražošanas pakāpi, spēj mainīt jaudu atkarībā no enerģijas pieprasījuma un ir piemērotas arī automašīnām un citām ierīcēm, kur nepieciešama ātra aizdedze. ASV Enerģētikas departaments paziņojis, ka ūdeņraža šūnas ar protonu apmaiņas membrānu ir vispiemērotākās nelielas jaudas automašīnām, ēkām, kā arī dažādām nelielām ierīcēm, piemēram, videokameru akumulatoru aizvietošanai. Kausēta karbonāta ūdeņraža šūnas ir ļoti efektīvas enerģijas iegūšanai un ļauj izmantot no akmeņoglēm iegūtu degvielu. Cietā oksīda ūdeņraža šūnas var tikt izmantotas lielas enerģijas iegūšanai, arī industriālām vajadzībām un lielās elektrocentrālēs. Pastāv iespēja, ka šā tipa ūdeņraža šūnas varētu lietot arī transportlīdzekļos. Eiropā tiek izmēģināta 100 kilovatu iekārta, bet Japānā jau darbojas divas nelielas 25 kilovatu ūdeņraža šūnu iekārtas. Cietā oksīda sistēmās šķidrā elektrolīta vietā parasti tiek izmantots cietas keramikas materiāls, kas ļauj darboties ļoti augstā temperatūrā. Enerģijas ieguves efektivitāte varētu sasniegt 60%. Sārma ūdeņraža šūnas ilgu laiku ir izmantotas NASA Visuma izpētes misijās. Tās spēj sasniegt pat 70% efektivitāti. Šajās ūdeņraža šūnās kā elektrolīts tiek izmantots sārms – kālija hidroksīds. Līdz šim sārma ūdeņraža šūnas ir bijušas pārāk dārgas komerciālai ražošanai, tomēr vairākas kompānijas meklē iespējas pazemināt to cenu un paplašināt to izmantošanas spektru. Ir arī divi jauni ūdeņraža šūnu tipi, ar kuru izpēti joprojām nodarbojas NASA un citas organizācijas: tiešā metilspirta ūdeņraža šūnās elektrolīta vietā arī tiek izmantota protonu apmaiņas membrāna, bet anodakatalizators pats izdala ūdeņradi no metilspirta, tādējādi atbrīvojot sistēmu no degvielas pārveidotāja. Efektivitāte atkarībā no temperatūras var būt 40% un augstāka. degvielu atjaunojošās ūdeņraža šūnas ir noslēgta loka elektrības ražošanas sistēmas. Izmantojot saules enerģiju, elektrolīzes iekārtā ūdens tiek sadalīts ūdeņradī un skābeklī, kas tiek ievadīti ūdeņraža šūnā, kur tiek ražota elektrība, siltums un ūdens. Pēc tam ūdens tiek novadīts uz elektrolīzes iekārtu, un process atkārtojas. Ūdeņraža šūnās patērētais ūdeņradis pašlaik izmaksā apmēram septiņas reizes vairāk nekā benzīns.
Ūdeņraža šūna ir elektroķīmiska ierīce, kurā elektriskās strāvas iegūšanai tiek izmantots ūdeņradis. Būtībā tā ir ļoti līdzīga akumulatoram, atšķirība ir tā, ka ūdeņraža šūnu nevajag uzlādēt tā kā akumulatoru un tā neizlādējas. Kamēr vien tiek pievadīta degviela (ūdeņradis), tiek ražota elektrība. Ūdeņraža šūnās tiek savienots ūdeņradis un atmosfēras skābeklis, rezultātā iegūstot elektrisko strāvu un ūdeni. Katrā ūdeņraža šūnā ir divi poraini elektrodi, ko atdala šķidrs elektrolīts. Porainie elektrodi ir klāti ar platīna katalizatoru. Kad ūdeņradis un skābeklis, sūcoties cauri elektrodiem, saskaras ar katalizatoru un elektrolītu, tie jonizējas. Ūdeņraža jons H+ tiecas uz negatīvi lādēto (2) skābekļa jonu. Tiem reaģējot, rodas tīrs ūdens, kas tiek izvadīts no ūdeņraža šūnas. Ūdeņraža protons pie skābekļa dodas caur elektrolītu, bet tā elektrons tiek novadīts pa elektrodus savienojošu apvedceļu. Tādējādi tiek iegūta elektriskā strāva, kas var tikt izmantota ne vien transportlīdzekļu elektromotoros, bet arī citās elektriskās iekārtās. Ir ūdeņraža šūnu sistēmas, kuras ietver arī tā saucamo degvielas pārveidotāju. Šāda ierīce spēj izmantot jebkuras ogļūdeņražu degvielas ūdeņradi – no dabasgāzes, metilspirta vai pat benzīna. Tā kā ūdeņraža šūnas darbība nebalstās uz degšanu, izdalītās kaitīgās vielas būtu daudz mazākas nekā vistīrākajā degvielas degšanas procesā. Degvielas pārveidotājs, protams, nav obligāta ūdeņraža šūnu sistēmas sastāvdaļa, ūdeņradi ir iespējams iegūt arī rūpnieciski. Fosforskābes ūdeņraža šūnas ir komerciāli visvairāk attīstītais ūdeņraža šūnu tips. Tās tiek izmantotas strāvas iegūšanai pat slimnīcās, viesnīcās, biroju ēkās, skolās, lidostās u.c. Fosforskābes degvielas šūnas ražo elektrību ar vairāk nekā 40 procentu efektivitāti (visefektīvākais iekšdedzes dzinējs darbojas ar 30% efektivitāti) vai 85 procentu efektivitāti, ja tiek izmantotas koģenerācijai (elektrības un siltuma iegūšanai vienlaicīgi). Šis ūdeņraža šūnu veids var tikt izmantots arī lielos transportlīdzekļos, piemēram, autobusos vai lokomotīvēs. Protonu apmaiņas membrānas ūdeņraža šūnās šķidrā elektrolīta vietā tiek izmantota polimēra membrāna. Tās ir ar augstu enerģijas ražošanas pakāpi, spēj mainīt jaudu atkarībā no enerģijas pieprasījuma un ir piemērotas arī automašīnām un citām ierīcēm, kur nepieciešama ātra aizdedze. ASV Enerģētikas departaments paziņojis, ka ūdeņraža šūnas ar protonu apmaiņas membrānu ir vispiemērotākās nelielas jaudas automašīnām, ēkām, kā arī dažādām nelielām ierīcēm, piemēram, videokameru akumulatoru aizvietošanai. Kausēta karbonāta ūdeņraža šūnas ir ļoti efektīvas enerģijas iegūšanai un ļauj izmantot no akmeņoglēm iegūtu degvielu. Cietā oksīda ūdeņraža šūnas var tikt izmantotas lielas enerģijas iegūšanai, arī industriālām vajadzībām un lielās elektrocentrālēs. Pastāv iespēja, ka šā tipa ūdeņraža šūnas varētu lietot arī transportlīdzekļos. Eiropā tiek izmēģināta 100 kilovatu iekārta, bet Japānā jau darbojas divas nelielas 25 kilovatu ūdeņraža šūnu iekārtas. Cietā oksīda sistēmās šķidrā elektrolīta vietā parasti tiek izmantots cietas keramikas materiāls, kas ļauj darboties ļoti augstā temperatūrā. Enerģijas ieguves efektivitāte varētu sasniegt 60%. Sārma ūdeņraža šūnas ilgu laiku ir izmantotas NASA Visuma izpētes misijās. Tās spēj sasniegt pat 70% efektivitāti. Šajās ūdeņraža šūnās kā elektrolīts tiek izmantots sārms – kālija hidroksīds. Līdz šim sārma ūdeņraža šūnas ir bijušas pārāk dārgas komerciālai ražošanai, tomēr vairākas kompānijas meklē iespējas pazemināt to cenu un paplašināt to izmantošanas spektru. Ir arī divi jauni ūdeņraža šūnu tipi, ar kuru izpēti joprojām nodarbojas NASA un citas organizācijas: tiešā metilspirta ūdeņraža šūnās elektrolīta vietā arī tiek izmantota protonu apmaiņas membrāna, bet anodakatalizators pats izdala ūdeņradi no metilspirta, tādējādi atbrīvojot sistēmu no degvielas pārveidotāja. Efektivitāte atkarībā no temperatūras var būt 40% un augstāka. degvielu atjaunojošās ūdeņraža šūnas ir noslēgta loka elektrības ražošanas sistēmas. Izmantojot saules enerģiju, elektrolīzes iekārtā ūdens tiek sadalīts ūdeņradī un skābeklī, kas tiek ievadīti ūdeņraža šūnā, kur tiek ražota elektrība, siltums un ūdens. Pēc tam ūdens tiek novadīts uz elektrolīzes iekārtu, un process atkārtojas. Ūdeņraža šūnās patērētais ūdeņradis pašlaik izmaksā apmēram septiņas reizes vairāk nekā benzīns.
Tev patiks šie raksti
