Palivové články se skládají ze dvou elektrod (anoda a katoda) oddělených elektrolytem. Vodík je přiváděn na anodu, zatímco kyslík je přiváděn na katodu. Atomy vodíku jsou na anodě rozděleny na protony a elektrony, přičemž se uvolňují elektrony, které protékají vnějším obvodem a vytvářejí elektrický proud. Na katodě reagují molekuly kyslíku s protony a elektrony za vzniku vody.
Celková reakce ve vodíkovém palivovém článku může být reprezentována jako:
2H2 + O2 → 2H2O + Teplo + Elektřina
Palivové články nabízejí oproti konvenčním zdrojům energie několik výhod:
Vysoká účinnost:Palivové články mají vysokou účinnost přeměny, což znamená, že mohou přeměnit významnou část chemické energie paliva na použitelnou elektrickou energii.
Nulové emise:Palivové články produkují elektřinu prostřednictvím elektrochemických reakcí, přičemž emitují pouze vodní páru a teplo. Díky tomu jsou šetrné k životnímu prostředí a jsou vhodné pro použití v udržitelných energetických systémech.
Škálovatelnost:Palivové články se mohou lišit velikostí, od malých přenosných jednotek až po velké elektrárny, což poskytuje všestrannost aplikací.
Spolehlivost:Palivové články pracují tiše a bez potřeby složitých pohyblivých částí, což zajišťuje dlouhou životnost a spolehlivost.
Obnovitelná paliva:Palivové články mohou využívat různá paliva, včetně vodíku získaného z obnovitelných zdrojů, jako je solární a větrná energie, což z nich činí klíčovou součást udržitelných energetických systémů.
Výzvy však přetrvávají v širokém zavádění technologie palivových článků, včetně nákladů na systémy palivových článků, vývoje účinných metod výroby a skladování vodíku a zřízení komplexní vodíkové infrastruktury.
Navzdory těmto výzvám pokračuje výzkum a vývoj palivových článků vpřed a slibuje čisté, efektivní a udržitelné energetické řešení pro různé aplikace, včetně dopravy, výroby energie a přenosných zařízení.
