Page 39 - No25

MA IS AKTUÁLIS
CCCCAG CELLÁK
ÜZEMANY

Kémiai energiából http://abyss.uoregon.edu/~js/ Anódon:
Kép a Geminiről 1964-ből
elektromos energia images/gemini8.jpg Katódon:

Jelen estben a töltéshordozó részecske a
H , amely az anódon keletkezik, ezt követően
+
a katódon egyesül az oxigén molekulával, és
víz keletkezik.
Előnye a foszforsav kis illékonysága, ezért
ezek a berendezések hosszú élettartalmúak.
Hátránya az üzemanyag cella működéséhez
szükséges platina katalizátor ára, ezért az
előállítási költségek nagyok, továbbá az, hogy
a készüléket nagy tisztaságú hidrogénnel kell
üzemeltetni, mert a katalizátormérgek tönkre
tehetik a berendezést.

Karbonátolvadékot
tartalmazó tüzelőanyag elemek
zik környezetszennyező gáz, ami a tüzelő- Ezen tüzelőanyag elemeket 80°C környé- Az 1960-as évek közepén fejlesztették ki ezt a
anyag elemek egyik nagy előnye. További kén üzemelik. A cellában lejátszódó reakci- cella típust, melynek technológiája azóta
előny az, hogy az áramtermelő folyamat ók: nagy fejlődésen ment keresztül.
hatásfokát elméleti termodinamikus határok Anódon: Elektrolitként olvadt lítium és nátrium, vagy
nem korlátozzák, szemben a belsőégésű kálium karbonátot tartalmaznak. Megfelelő
motorokkal, melyek hatásfokát a Carnot- működésükhöz az elektrolit olvadt állapotban
ciklus szabja meg. Katódon: tartása céljából magas hőmérséklet (kb.650
Megkülönböztetünk alacsony (50-80°C) °C) szükséges, ennek eredményeképpen az
és magas hőmérsékleten (600-1000°C) elektrolit a karbonát ionokat vezetni képes.
működő üzemanyag cellákat, de csopor- Az üzemanyag cellában az áramtermelő Anódként nikkelt, katódként nikkel-oxidot
-
tosításukat alapvetően az elektrolit anya- folyamat során a hidroxil ion (OH ) az szoktak alkalmazni.
gától függően szokás elvégezni: anódon reakcióba lép a hidrogénnel. A cellában lejátszódó folyamatok:
Alkáli elektrolitos tüzelőanyag cellák - Termékként víz keletkezik. Anódon:
Alkaline Fuel Cells (AFS) Az Alkáli Elektrolitos Cellák előnyei közé
Foszforsavas tüzelőanyag cellák - sorolható, hogy alacsony hőmérsékleten
Phosphoric Acid Fuel Cell (PAFC) nagy hatásfokkal működnek és olcsón elő- Katódon:
Olvadt karbonátos tüzelőanyag cellák - állíthatók. Hátrányuk, hogy csak tiszta oxi-
Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC) génnel és hidrogénnel képesek működni.
Protoncserélő membrános tüzelőanyag Bármilyen szennyezés, főleg szén-dioxid és Előnye az olcsó és könnyen hozzáférhető
cellák Proton Exchange Membrane Fuel szén-monoxid csökkenti a hatékonyságot, alapanyagigény, továbbá a magas hatásfok (a
Cell (PEMFC) mivel az elektrolit elkarbonátosodását hő felhasználásával együtt 80% fölött is
Direkt metanol membrános cella okozza. lehet). Hátránya az, hogy nem korrózióálló a
Szilárd oxidos tüzelőanyag cellák - Solid berendezés.
Oxide Fuel Cell (SOFC) Foszforsavas tüzelőanyag cellák
A foszforsavas tüzelőanyag cellákban Protoncserélő membrános
Alkáli elektrolitos tüzelőanyag elektrolitként vízmentes foszforsav találha- tüzelőanyag cellák
cellák tó, amely alacsony hőmérsékleten rossz Ennél a cella típusnál az elektrolit anyaga egy
Az üzemanyag cellák közül az Alkáli ionos vezető, ezért ezt a tüzelőanyag cellát protonvezető polimer, amelyet az üzemanyag
Elektrolitos Cellák tekintenek a legnagyobb magas hőmérsékleten (175-200 °C között) elem vékony polimerfilm formában tartal-
múltra vissza, ezért ezeket tekinthetjük az üzemeltetik. mazza. Ezeknek a polimereknek az egyik spe-
egyik legjobban tanulmányozott típusnak. A cellában lejátszódó reakciók: ciális tulajdonsága, hogy vizes formában a
KÉMIAI PANORÁMA 25. SZÁM, 2022. ÉVFOLYAM X2
KÉMIAI PANORÁMA 25. SZÁM, 2022. ÉVFOLYAM 39