Tüzelőanyag cellás autó

Fórum témák

Cikkek » Tüzelőanyag cellás autó

Szerző: zzzzzzzzzz, idő: Feb 1, 2010, Olvasva: 31053, Oldal olvasási idő: kb. 2 perc

Az angol elnevezése a „fuel cell”, amit magyarra tüzelőanyag cellának fordítottak, habár szó szerinti fordítása közelebb áll az üzemanyagcella elnevezéshez, de ez a név félrevezethetné az embereket, ezért döntöttek a tüzelőanyag cella név mellett.

Napjainkban már többféle üzemanyagcella létezik, de lássuk, hogy honnan is indult. Még réges-régen, egész pontosan 1839-ben egy Sir William Grove nevű angol kutató fejéből pattant ki az ötlet. Mivel akkoriban már ismert volt a vízbontás, azaz, hogy elektromos árammal a vizet oxigénre és hidrogénre lehet bontani, Sir William Grove úgy gondolta, hogy ha árammal a vizet oxigénre és hidrogénre lehet bontani, akkor talán fordítva is működik a dolog, vagyis oxigén és hidrogén reakciójánál víz és áram keletkezik. Ez a sejtése abból is következett, hogy amikor vizet bontott, majd lekapcsolta az áramforrást, még rövid ideig feszültséget tudott mérni.

Gyorsan ki is próbálta a dolgot, vett két üvegbúrát, az egyikbe hidrogént, a másikba oxigént töltött, majd behelyezett két platina rudat a két csőbe és az egészet sósavba rakta (1. ábra).

1. ábra

Sir William Grove és a kísérlet

(forrás: Internet: www.kfki.hu/fszemle/archivum, 2009.11.22.)

Platinát használt, mivel az akkori vízbontásos kísérletekben is platina volt az elektróda. Ma is használnak platinát a tüzelőanyag cellákban, mivel katalizáló hatása van. Az elektrolit sósav volt. Ezek után Grove megmérte, hogy vajon van e feszültség a két platinarúd között és igaza volt. Azért, hogy fokozza a hatást, több ilyen elemet kötött össze (2. ábra).

2. ábra

Grove gázelem telepe

(forrás: Internet: http://www.kfki.hu/fszemle/archivum/fsz0408/inzelt04081.jpg, 2009.11.22.)

1889-ben Ludwig Mond és Charles Langer nevezték el „fuel cell”-nek ezeket az elemeket. Ők levegőt és széngázt használtak.

Ezek az elemek a gyakorlatban még nem igazán voltak használhatóak, mivel kis áramot tudtak leadni és hamar megszűnt az áramtermelés.

Az újabb ugrás csak 1930-ban következett be, amikor Bacon kutatásaival eredményeket ért el ezen a területen. Ezután már a NASA is felfigyelt a tüzelőanyag cellára és támogatta a kutatásokat.

A hagyományos elemhez képest a tüzelőanyag cellás elemnek az a hihetetlen nagy előnye, hogy, ha a hagyományos elem lemerül, akkor gyakorlatilag ki kell dobni, de ha a tüzelőanyag cellás elem merül le, akkor csak újra kell tölteni hidrogénnel és oxigénnel.

Az első ilyen elem 1962-ben a Gemini űrhajó fedélzetén jutott fel az űrbe.

1965-re sikerült megalkotni egy 5 kilowattos tüzelőanyag cellás telepet. Azóta is folyamatosan kutatnak a témában és újabb és újabb fajtát hoznak létre.

A következő főbb típusok léteznek (3., 4. ábra):

Rövidítés	Típus	Elektrolittípusa	Működési hőmérséklet	Elektromos Hatásfok
AFC	Alkáli Elektrolitos Cella	pl. 30%-os vizes kálium-hidroxid oldat	80 °C alatt	60%-70%
PEMFC	Protoncsere Membrános Cella	protonáteresztő membrán	70-220 °C¹	50%-70%
DMFC	Direkt Metanol Membrános Cella	protonáteresztő membrán	90-120 °C	20%-30%
PAFC	Foszforsavas Cella	tömény folyékony foszforsav	150-220 °C	50%-60%
MCFC	Olvadt Karbonátos Cella	olvadt lítium-, nátrium- és kálium-karbonát	600°C felett	50%-60%
SOFC	Szilárd Oxidos Cella	pl. Szilárd cirkónium-oxid	600-1100 °C	60%-65%