Každý, kdo viděl slavné, zrnité záběry katastrofy v Hindenburgu, je obeznámen s myšlenkou, že vodík se snadno vznítí. A i když existuje spousta konkurenčních teorií o tom, jak a proč Hindenburg začal hořet, jedna pravda zůstává. Spalování odemyká uloženou energii, díky čemuž je vodík užitečný jako palivo.
Pokračujte ve čtení, abyste se dozvěděli více o spalování paliva, palivových článcích a vysokých nákladech na čisté emise.
Obsah
Ačkoli je to nejrozšířenější prvek ve vesmíru, vodík se zde na Zemi nejčastěji vyskytuje uzavřený ve vodě. V 19. století výzkumník jménem William Grove zjistil, že aplikací elektřiny na vodu – neboli elektrolýzy – ji rozdělil na základní složky vodík a kyslík. Ve výsledném plynu se vodík a kyslík mísí, ale nejsou spolu vázány.
Výzkumník Yul Brown se ponořil do praktického výzkumu využití tohoto plynu, nyní známého jako Brownův nebo HHO plyn, jako paliva. Dnes mohou soupravy provádět tento druh přestavby ve spalovacích motorech, aby se zvýšila spotřeba plynu.
Sady vodíkových palivových článků posouvají tuto myšlenku ještě o krok dále. Grove také správně teoretizoval, že můžete proces zvrátit tím, že zkombinujete kyslík a vodík a uvolníte elektřinu. Výsledkem je vodíkový palivový článek.
Nemůžete však jednoduše hodit atomy dohromady. Vodík musí být nejprve rozložen na jeho kladně a záporně nabité částice. Právě k tomu slouží vodíkový palivový článek. Podobně jako u baterie je na jedné straně palivového článku kladný pól, kam se přivádí vodík. Polymerový film propouští pouze protony atomů, zbavuje je vodíku a zanechává pouze záporně nabité elektrony.
Elektrony jsou přitahovány ke kladné straně palivového článku, což je jev známý jako tok elektronů. Nemohou však projít zpět polymerovým filmem tak, jako to udělaly protony. Místo toho jsou směrovány mimo palivový článek přes okruh. Když k tomuto obvodu přidáte elektrické zařízení, jako je motor automobilu, proud elektronů jej pohání. Jak pokračují podél okruhu ke kladné straně buňky, zachycují své protony a znovu tvoří vodík. Vodík se také váže na kyslík z okolního vzduchu:Výsledkem je voda.
Jedinými vedlejšími produkty elektřiny generované vodíkovými palivovými články jsou teplo a voda, což z nich dělá extrémně žádaný zdroj energie, pokud jde o životní prostředí. Sady vodíkových palivových článků však v současnosti existují pouze jako koncepční vozy s omezeným vydáním nebo v miniaturách pro RC auta nebo v praktických vědeckých experimentech pro děti. Širokému nasazení palivových článků ve světových přepravních flotilách stojí v cestě několik velkých překážek, zejména náklady a čistý energetický výnos.
Technologie palivových článků pro pohon elektromobilů je v současnosti dražší než klasické motory. Kromě toho může výroba a provoz buňky vyžadovat více energie, než je buňka schopna naopak vydat. Technologie palivových článků tedy navzdory své celkové čistotě není vždy účinná.
Zajímavé je, že ty samé dostupné RC auta a sady pro vědecké experimenty mohou poskytnout představu o tom, jak budou budoucí palivové články získávat energii. Některé modely aut používají solární panely k odběru energie pro elektrolýzu. Možná, že jak bude solární energie všudypřítomnější, budou i vodíkové palivové články.
