Jak funguje vodíkový pohon pro auta?
Vodíkový pohon pro auta využívá chemickou reakci mezi vodíkem a kyslíkem v palivových článcích k výrobě elektrické energie, která pohání elektromotor, a voda je jediným vedlejším produktem.
Proces začíná zásobováním vozidla vodíkem, což lze provést buď pomocí stlačeného vodíku v nádrži, nebo pomocí vodíkového paliva z pevných palivových článků. Vodík se pak dostane do palivového článku, kde reaguje s kyslíkem, který se bere z atmosféry nebo z nádrže s kyslíkem, a vytváří se tak elektrická energie. Tato energie se následně používá k napájení elektromotoru, který pohání vozidlo.
Jediným vedlejším produktem této reakce je voda, která je emitována do vzduchu nebo odváděna přes výfukový systém vozidla. Proto se vodíkový pohon považuje za čistý a ekologicky šetrný.
Jednou z výzev vodíkového pohonu je infrastruktura, protože je nutné vytvořit síť stanic, kde bude možné vodík tankovat. V současné době je počet těchto stanic poměrně omezený. Další výzvou je výroba a skladování vodíku, protože vodík je hořlavý a je potřeba zachovat bezpečné podmínky pro jeho skladování a dopravu.
Vodíkový pohon pro auta se stává stále více populárním a mnoho automobilových výrobců už nabízí vozidla s tímto typem pohonu. Vodíkový pohon může být zajímavou volbou pro ty, kteří hledají čistou a ekologicky šetrnou alternativu k tradičním pohonům na fosilní paliva.
Jaký je princip pevného palivového článku?
Pevné palivové články (SOFC, solid oxide fuel cells) jsou typem palivových článků, které využívají pevné elektrolyty k výrobě elektrické energie z chemických reakcí mezi palivem a oxidantem. Princip pevného palivového článku spočívá v tom, že pevný elektrolyt je používán k oddělení anody a katody a vytváří tak elektrochemickou buňku.
V pevném palivovém článku se anoda (kde probíhá oxidace paliva) a katoda (kde probíhá redukce oxidantu) oddělují tenkou vrstvou pevného elektrolytu. Palivem, které reaguje s kyslíkem, je obvykle vodík, ale lze použít i jiná paliva, jako jsou bioplyny, syntetické plyny nebo zemní plyn. Kyslík může být získán z atmosféry nebo z kyslíkového zdroje.
Při reakci paliva s kyslíkem v anodě a katodě vznikají elektrony a ionty vodíku. Elektrony putují z anody do katody ven z palivového článku, což vytváří elektrický proud, zatímco ionty putují skrze pevný elektrolyt z anody do katody. Při přechodu iontů skrz elektrolyt se elektrochemicky kombinují s elektrony a kyslíkem a vytváří se voda jako vedlejší produkt.
Pevné palivové články mají několik výhod, jako jsou vysoká účinnost, dlouhá životnost a nízké emise. Tyto vlastnosti umožňují využití pevných palivových článků v mnoha aplikacích, jako jsou napájení pro zařízení v odlehlých oblastech, záložní zdroje energie pro telekomunikační zařízení a další. V poslední době se pevné palivové články také vyvíjejí pro využití v automobilech, letadlech a dalších dopravních prostředcích.