Palivový článok Palivový článok

Fuel Cell (FC)Fuel Cell (FC) Zariadenie premieňajúce chem. Zariadenie premieňajúce chem.

energiu priamo na el. energiuenergiu priamo na el. energiu Opak elektrolyzéraOpak elektrolyzéra

Zloženie PČ Zloženie PČ Základné časti: Základné časti: - katóda- katóda - anóda- anóda - elektrolyt- elektrolyt

Ostatné časti:Ostatné časti: - zásobníky a prívody paliva a - zásobníky a prívody paliva a oxidovadlaoxidovadla - rezervoár pre elektrolyt- rezervoár pre elektrolyt - vývody- vývody - spotrebič (elektromotor)- spotrebič (elektromotor)

Palivo: vodík, metán, metanol, kyselina mravčia a octováPalivo: vodík, metán, metanol, kyselina mravčia a octová glukózaglukóza Oxidovadlo: kyslík, peroxid vodíka, tiokyanát draselnýOxidovadlo: kyslík, peroxid vodíka, tiokyanát draselný Produkty: teplo + látka (podľa typu článku)Produkty: teplo + látka (podľa typu článku)

ElektródyElektródy

- katóda- katóda- anóda- anóda

-úlohy: 1. povrch na ionizáciu/deionizáciu-úlohy: 1. povrch na ionizáciu/deionizáciu 2. vedenie elektrónov na/z rozhrania2. vedenie elektrónov na/z rozhrania 3. fyzická bariéra 3. fyzická bariéra

- vlastnosti: vodivá, porézna, priepustná, vlastnosti: vodivá, porézna, priepustná, - katalytickákatalytická

- Materiály: Kovové – Ni, Nekovové – C,Katalyzátor – Pt, Pd,Materiály: Kovové – Ni, Nekovové – C,Katalyzátor – Pt, Pd,

ElektrolytElektrolyt El. vodič 2. triedy – náboj sa prenáša pohybom iónovEl. vodič 2. triedy – náboj sa prenáša pohybom iónov Úlohy: - dopravuje reaktanty na elektróduÚlohy: - dopravuje reaktanty na elektródu

- uzatvára el. obvod- uzatvára el. obvod

- fyzická bariéra- fyzická bariéra

Materiály: - pevné – membrány, oxid zirkoničitýMateriály: - pevné – membrány, oxid zirkoničitý

- kvapalné – KOH, kys. Fosforečná, tavenina- kvapalné – KOH, kys. Fosforečná, tavenina

uhličitanov, uhličitanov,

- musí byť hydratovaná!- musí byť hydratovaná!

(regulácia vody)(regulácia vody)

Rozdelenie PČRozdelenie PČ

podľa pracovnej teplotypodľa pracovnej teplotypodľa použitého podľa použitého

paliva/oxidantupaliva/oxidantuPodľa elektrolytuPodľa elektrolytuPodľa použitiaPodľa použitia

PEM - Proton Exchange MembranePEM - Proton Exchange Membrane

Obsahuje špeciálnu PEM membránu ( fluorovaná kyselina Obsahuje špeciálnu PEM membránu ( fluorovaná kyselina

sulfónová )sulfónová )- Pracovná teplota: 60-90 (veľmi nízka)Pracovná teplota: 60-90 (veľmi nízka)- Palivo: H Palivo: H - Nosič náboja: H+Nosič náboja: H+- účinnosť: 60-65účinnosť: 60-65%% - El. výkon: 5 – 250 kWEl. výkon: 5 – 250 kW

Princíp fungovania PEMFCPrincíp fungovania PEMFC

Anóda: H2(g) → 2H+(aq) + 2e− Katóda: ½O2(g) + 2H+(aq) + 2e− → H2O(l) Celkovo: H2(g) + ½O2(g) → H2O(l)

Výhody/nevýhody PEMFCVýhody/nevýhody PEMFC - výhody: - nízka pracovná teplota- výhody: - nízka pracovná teplota

- vysoká prúdová hustota- vysoká prúdová hustota

- minimálna ekol. záťaž (odpad je len voda) - minimálna ekol. záťaž (odpad je len voda)

- dosiahnutie plného výkonu za krátky čas- dosiahnutie plného výkonu za krátky čas

- nevýhody: - vysoká cena membrány- nevýhody: - vysoká cena membrány

- citlivosť na nečistoty- citlivosť na nečistoty

- problémy s palivom- problémy s palivom

Využitie PEMFCVyužitie PEMFC

PČ na vodíkPČ na vodík

Použitie PČPoužitie PČ

Hlavné oblasti:Hlavné oblasti: - stacionárna výroba (elektrárne)- stacionárna výroba (elektrárne) - pohon vozidiel (autá, autobusy,- pohon vozidiel (autá, autobusy,

lode, lietadlá, ponorky, rakety...)lode, lietadlá, ponorky, rakety...) - autonómne zdroje (vysielače, - autonómne zdroje (vysielače,

monitor. Stanice)monitor. Stanice)