Comment fonctionne une pile à combustible d'hydrogène?

En 2003, le président G.W. Bush a annoncé un plan du gouvernement pour lutter contre le changement climatique et la dépendance au pétrole étranger en investissant dans Pile à combustible à hydrogène

L'hydrogène est considéré un transporteur non de carburant d'une source de carburant, car il transporte simplement l'énergie plutôt que de créer de l'énergie elle-même. En divisant l'hydrogène, cette énergie est libérée et peut être utilisé pour l'alimentation d'une pile à combustible. A fonctions de piles à combustible dans une grande partie de la même manière qu'une batterie seulement il ne nécessite pas la recharger. Tant que le carburant est appliquée, la cellule va produire de l'énergie. Donc, contrairement aux batteries, les piles à combustible ne peuvent pas être épuisé ou appauvri. Cependant, la conception est aussi comme une batterie en ce qu 'une extrémité est chargée positivement (la cathode) et l'autre extrémité est chargée négativement (l'anode).

Il y a trois éléments de base à une pile à combustible d'hydrogène: L'anode à l'avant, l'électrolyte dans le milieu, et la cathode à l'arrière.

L'anode

L'anode est chargé négativement à la fin de la pile à combustible (pense d'une batterie). Ceci est un atome d'hydrogène où ils pénètre dans la pile à combustible. Étant négative, l'anode attire des ions chargés positivement d'hydrogène fission de l'atome d'hydrogène dans un ion positif et les électrons chargés négativement. La séparation crée de l'énergie qui est exploitée par la pile à combustible. L'ion d'hydrogène positive peut passer à travers une membrane de catalyseur directement dans le centre de l'électrolyte de la pile à combustible, alors que l'électron négatif est canalisée à travers un circuit externe créant de l'électricité supplémentaire.

L'électrolyte

Le centre de electorlyte de la pile à combustible fonctionne comme transporteur de la grande instabilité de l'ion hydrogène positif. L'ion hydrogène du catalyseur passe dans l'électrolyte et est contenu en tant qu'elle continue son parcours à travers la pile à combustible. Le electorlyte protège l'ion instable et donc l'ion hydrogène positif ne reçoit à partir de l'électrolyte avant qu'il puisse être stabilisée. Avant il peut arriver à la cathode, une autre couche de catalyseur rattache l'électron négatif séparés stabilisation de l'atome d'hydrogène. Une membrane échangeuse de protons est parfois utilisé à la place de cet électrolyte liquide en tant que stabilisant. Dû à la haute température et la capacité de la membrane mince de polymère à modifier rapidement la puissance de sortie. De nombreuses entreprises travaillent actuellement à produire en masse ce type de coût des piles à combustible d'hydrogène efficace.

La cathode

Maintenant que l'atome d'hydrogène est stabilisé, il peut passer à travers à la cathode. La cathode est l'électrode chargée positivement à l'autre extrémité de la pile à combustible (encore une fois, penser batterie). Ici, l'oxygène est lié à l'atome d'hydrogène créant nouvellement stabilisé eau et de la chaleur. Ces sous-produits peuvent être utilisés avec l'électricité produite par la pile à combustible créer des avantages supplémentaires à la technologie.

Dans certains cas, un électrolyseur est utilisé pour diviser l'atome d'hydrogène, le stockage des ions et des électrons dans des réservoirs géants. En ajoutant des ions de l'anode, les électrons de la cathode, et l'utilisation de l'eau de biproduit pour créer l'électrode liquide pratiquement un cycle durable est créé.