Dalam perjalanan berlalunya Horizon: Zero Dawn, Anda tidak sengaja menemukan apa yang disebut "elemen bahan bakar", yang ditampilkan dalam item inventaris khusus. Tetapi mengapa mereka butuhkan dan siapa yang menjualnya? Bahkan, mereka tidak perlu menjualnya. Sel bahan bakar diperlukan untuk mengaktifkan pintu masuk ke gudang senjata kuno, di mana baju besi terbaik terletak di dalam permainan. Jadi, kami menceritakan tentang di mana mencari elemen dan cara masuk ke Arsenal kuno:
Jadi, setelah menerima tugas "Master Master" Elo, perlu untuk pergi ke utara peta, hingga reruntuhan peradaban kuno.
Sebagian besar misi akan diadakan di dalam gedung, di mana kita harus berlari di sekitar koridor inti dan bergegas ke atas tambang lift. Di sini kita hanya bergerak di sepanjang jalan yang kami tawarkan persis sampai ELO keluar. Merencanakan, kita perlu mempelajari perangkat yang licik, tetapi dengan ini kita akan lakukan.
Lebih baik memperhatikan puncak menara tinggi, di mana unsur-unsur kuning dapat dilihat, menurut ELO mana yang dapat menulis.
Kami naik ke bagian paling atas, di mana kami akan menunggu sel bahan bakar berharga pada platform kecil.
Turun ke ujung tali yang terpasang pada platform. Dan kemudian Anda dapat dengan aman bergerak sepanjang plot tepat untuk tugas "harta kematian".
Setelah menerima tugas, kami pergi ke reruntuhan Guya Prime. Dengan berani bergerak ke arah di mana permainan menuntun kita sampai kita sampai ke tempat ini:
Jangan mencoba melompat dari balok ini! Di sini kita harus belok kiri. Di sana kita akan melihat pendalaman kecil di batu, kita harus pergi ke sana.
Baru-baru ini, tema sel bahan bakar sama sekali di bibir. Dan tidak mengherankan, dengan kedatangan teknologi ini ke dunia elektronik, dia mendapatkan kelahiran baru. Para pemimpin dunia di bidang mikroelektronika menawan mewakili prototipe produk masa depan mereka di mana pembangkit listrik mini mereka akan terintegrasi. Ini seharusnya di satu sisi melemahkan pengikatan perangkat seluler ke "soket", dan di sisi lain, memperpanjang umur pekerjaan otonom mereka.
Selain itu, bagian dari ini didasarkan pada etanol, sehingga pengembangan teknologi ini adalah penggunaan langsung minuman beralkohol - melalui mana selusin tahun, antrian dari "Iytishnikov" berdiri di "dosis" berikutnya akan dibangun.
Kita tidak bisa menjauh dari "demam" sel bahan bakar yang menutupi industri teknologi tinggi, dan mari kita coba mencari tahu apa itu binatang buas ini, yang dengannya dimakan ketika ada baiknya mengharapkan kedatangannya di "Urchopits ". Dalam bahan ini, kita akan melihat jalur yang disahkan oleh sel bahan bakar sejak pembukaan teknologi ini sampai hari ini. Serta mencoba menilai prospek implementasi dan pengembangan mereka di masa depan.
Bagaimana itu
Untuk pertama kalinya, prinsip perangkat sel bahan bakar dijelaskan pada tahun 1838, Christian Schonbein (Christian Friedrich Schonbein), dan sudah setahun kemudian, "jurnal filosofis" menerbitkan artikelnya tentang topik ini. Namun, ini hanya survei teoretis. Sel bahan bakar akting pertama melihat cahaya pada tahun 1843 di laboratorium ilmuwan asal Vali dari Sir William Grove (William Robert Grove). Ketika dibuat, penemu menggunakan bahan yang mirip dengan yang digunakan dalam baterai asam fosfat modern. Selanjutnya, elemen bahan bakar Sir Grov ditingkatkan oleh Thomas Grubb (W. Thomas Grub). Pada tahun 1955, ahli kimia yang bekerja pada perusahaan legendaris General Electric digunakan sebagai elektrolit dalam membran pertukaran ion sel bahan bakar dari polystyrene sulfised. Hanya tiga tahun kemudian, rekannya tentang karya Leonard Nidrach (Leonard Niedrach) mengusulkan teknologi peletakan pada membran platinum, berbicara sebagai katalis dalam proses oksidasi hidrogen dan penyerapan oksigen.
Elemen Bahan Bakar "Ayah" Christian Schonbayn
Prinsip-prinsip ini membentuk dasar dari generasi baru sel bahan bakar, dinamai setelah pencipta mereka, unsur-unsur "Rude-Nidids". General Electric terus berkembang dalam arah ini di mana, dengan bantuan NASA dan Raksasa penerbangan pesawat McDonnell, sel bahan bakar komersial pertama dibuat. Teknologi baru itu menarik perhatian pada lautan. Dan sudah pada tahun 1959, Briton Francis Bacon (Francis Thomas Bacon) mempresentasikan elemen bahan bakar 5 kW stasioner. Perkembangan eksklusifnya kemudian dilisensikan oleh orang Amerika dan digunakan di pesawat ruang angkasa NASA dalam sistem nutrisi dan air minum. Pada tahun yang sama, American Ihrig American (Harry Ihrig) membangun traktor pertama pada sel bahan bakar (total daya 15 kW). Kalium hydroxide digunakan sebagai elektrolit dalam baterai, dan hidrogen dan oksigen terkompresi digunakan sebagai reagen.
Untuk pertama kalinya "di aliran", masalah sel bahan bakar stasioner untuk tujuan komersial disampaikan oleh tenaga UTC, menawarkan sistem cadangan cadangan untuk rumah sakit, universitas dan pusat bisnis. Perusahaan ini, yang merupakan pemimpin dunia di bidang ini, masih menghasilkan solusi seperti itu dengan kapasitas hingga 200 kW. Ini adalah pemasok utama sel bahan bakar untuk NASA. Produk-produknya banyak digunakan selama program ruang Apollo dan masih diminati sebagai bagian dari program antar-jemput ruang angkasa. UTC Power juga menawarkan unsur bahan bakar "konsumsi lebar" yang banyak digunakan dalam kendaraan. Untuk pertama kalinya, sel bahan bakar dibuat, yang memungkinkan untuk mendapatkan arus pada suhu negatif karena penggunaan membran pertukaran proton.
Bagaimana itu bekerja
Para peneliti bereksperimen dengan berbagai zat sebagai reagen. Namun, prinsip-prinsip dasar pengoperasian sel bahan bakar, meskipun karakteristik kinerja yang berbeda secara signifikan, tetap tidak berubah. Sel bahan bakar apa pun adalah perangkat konversi energi elektrokimia. Ini menghasilkan listrik dari sejumlah bahan bakar (dari sisi anoda) dan agen pengoksidasi (dari sisi katoda). Reaksi berlangsung di hadapan elektrolit (zat yang mengandung ion gratis dan memimpin dirinya sebagai media konduktif listrik). Pada prinsipnya, dalam perangkat semacam itu, ada reagen tertentu yang memasuki dan produk-produk reaksi mereka berasal setelah implementasi reaksi elektrokimia. Elektrolit dalam hal ini hanya menyajikan media untuk berinteraksi dengan reagen dan tidak berubah dalam sel bahan bakar. Berdasarkan skema ini, sel bahan bakar yang sempurna harus bekerja begitu lama sampai ada pengajuan yang diperlukan untuk reaksi zat.
Di sini Anda tidak dapat membingungkan elemen bahan bakar dengan baterai konvensional. Dalam kasus pertama, "bahan bakar" tertentu dikonsumsi untuk produksi listrik, yang kemudian perlu diisi lagi. Dalam hal elemen elektroplating, listrik disimpan dalam sistem kimia tertutup. Dalam hal baterai, pasokan saat ini memungkinkan reaksi elektrokimia terbalik dan mengembalikan reagen ke keadaan awal (I.E. mengisi). Berbagai kombinasi bahan bakar dan pengoksidasi dimungkinkan. Misalnya, hidrogen dan oksigen (agen pengoksidasi) digunakan dalam sel bahan bakar hidrogen di sel bahan bakar hidrogen. Seringkali, bikarbonat dan alkohol digunakan sebagai bahan bakar, dan udara, klorin dan klorin dioksida digunakan sebagai oxydans.
Reaksi katalisis, melewati sel bahan bakar, merobohkan elektron dan proton dari bahan bakar, dan elektron bergerak membentuk arus listrik. Peran katalis mempercepat reaksi pada sel bahan bakar biasanya digunakan platinum atau paduannya. Proses katalitik lain mengembalikan elektron, menggabungkannya dengan proton dan agen pengoksidasi, yang mengakibatkan produk reaksi (emisi). Sebagai aturan, emisi ini adalah zat sederhana: air dan karbon dioksida.
Di sel bahan bakar tradisional dengan membran pertukaran proton (PEMFC), membran pembawa proton polimer berbagi sisi anoda dan katoda. Dari sisi katoda, hidrogen berdifusi pada katalis anoda, di mana elektron dan proton dilepaskan darinya. Proton kemudian melewati membran ke katoda, dan elektron tidak dapat mengikuti proton (membran terisolasi secara elektrik), dikirim sepanjang sirkuit beban eksternal (sistem catu daya). Di sisi katalis katoda, oksigen mencapai proton yang melewati membran dan elektron yang memasuki sirkuit beban eksternal. Sebagai hasil dari reaksi ini, air diperoleh (sebagai pasangan atau cairan). Misalnya, produk reaksi dalam sel bahan bakar yang menggunakan bahan bakar hidrokarbon (metanol, bahan bakar diesel) adalah air dan karbon dioksida.
Sel bahan bakar dari hampir semua jenis menderita kerugian listrik yang disebabkan oleh ketahanan alami dari kontak dan elemen sel bahan bakar, dan tegangan listrik (energi tambahan yang diperlukan untuk reaksi awal). Dalam beberapa kasus, tidak mungkin untuk sepenuhnya menghindari kerugian ini dan kadang-kadang "Sheepnika tidak sepadan", tetapi paling sering mereka dapat dikurangi menjadi minimum yang diizinkan. Opsi untuk memecahkan masalah ini adalah menggunakan kit dari perangkat ini di mana sel bahan bakar, tergantung pada persyaratan untuk sistem catu daya, dapat dihubungkan secara paralel (arus lebih besar) atau berurutan (lebih tegangan).
Jenis sel bahan bakar
Jenis-jenis sel bahan bakar adalah set yang hebat, namun, kami akan mencoba untuk secara singkat menginap pada mereka yang paling umum.
Elemen Bahan Bakar Alkaline (AFC)
Alkalaine atau sel bahan bakar alkaline, juga disebut elemen backone untuk menghormati ayah Inggris mereka, adalah salah satu teknologi sel bahan bakar paling berkembang. Perangkat-perangkat ini yang membantu seseorang untuk menginjak Bulan. Secara umum, NASA menggunakan sel bahan bakar jenis ini dari pertengahan 60-an abad terakhir. AFC mengkonsumsi hidrogen dan oksigen murni, menghasilkan air minum, panas dan listrik. Dalam banyak hal, karena fakta bahwa teknologi ini sangat berhasil, ia memiliki salah satu indikator kinerja tertinggi di antara sistem tersebut (sekitar 70% potensi).
Namun, teknologi ini memiliki kekurangannya. Karena spesifikasi penggunaan sebagai elektrolit zat alkaline cair, yang tidak memblokir karbon dioksida, dimungkinkan untuk bergabung dengan kalium hidroksida (salah satu varian elektrolit yang digunakan) dengan komponen udara biasa ini. Akibatnya, koneksi beracun dari Carbonad kalium dapat diperoleh. Untuk menghindari ini, perlu menggunakan oksigen murni, atau menghasilkan pemurnian udara dari karbon dioksida. Secara alami, itu mempengaruhi biaya perangkat tersebut. Namun, meskipun demikian, AFC adalah elemen bahan bakar termurah yang tersedia saat ini.
Elemen Bahan Bakar Borohydrida Lurus (DBFC)
Subtipe sel bahan bakar alkali ini menggunakan natrium borohydride sebagai bahan bakar. Namun, berbeda dengan AFC biasa pada hidrogen, teknologi ini memiliki satu keunggulan yang signifikan - tidak adanya risiko memperoleh senyawa beracun setelah kontak dengan karbon dioksida. Namun, produk dari reaksinya adalah zat butir, banyak digunakan dalam deterjen dan sabun. Bora relatif tidak beracun.
DBFC dapat dibuat lebih murah daripada sel bahan bakar tradisional, karena mereka tidak memerlukan katalis platinum yang mahal. Selain itu, mereka memiliki kepadatan energi yang lebih besar. Diperkirakan bahwa produksi satu kilogram natrium borohydride berharga $ 50, tetapi jika Anda mengatur produksi massanya dan menetapkan daur ulang boraks, maka bilah ini dapat dikurangi 50 kali.
Sel bahan bakar pada hidrida logam (MHFC)
Subkelas elemen bahan bakar alkali ini saat ini dipelajari secara aktif. Fitur perangkat ini adalah kemampuan untuk menyimpan hidrogen secara kimia di dalam sel bahan bakar. Sel bahan bakar borohidrida lurus juga memiliki kemampuan yang sama, tetapi berbeda dengannya, MHFC diisi dengan hidrogen murni.
Di antara karakteristik khas sel bahan bakar ini, berikut ini dapat dibedakan:
Terlepas dari kenyataan bahwa banyak perusahaan bekerja pada penciptaan MHFC massal sementara efisiensi prototipe tidak tinggi dibandingkan dengan teknologi yang bersaing. Salah satu indikator kepadatan saat ini terbaik untuk sel bahan bakar ini adalah 250 miliamper per sentimeter persegi, sedangkan elemen bahan bakar standar PEMFC konvensional menyediakan kepadatan 1 ampere per sentimeter persegi.
Sel bahan bakar elektro-electroplating (EGFC)
Reaksi kimia dalam EGFC berlalu dengan partisipasi kalium dan oksigen hidroksida. Ini menciptakan arus listrik antara anoda timah dan katoda berlapis emas. Tegangan yang dikeluarkan oleh sel bahan bakar elektro-galvanik lurus sebanding dengan jumlah oksigen. Fitur ini memungkinkan EGFC untuk menemukan penggunaan yang meluas sebagai perangkat untuk memeriksa konsentrasi oksigen dalam scuba dan peralatan medis. Tetapi karena ketergantungan ini pada sel bahan bakar pada kalium hidroksida, periode operasi yang sangat efisien (sedangkan konsentrasi oksigen besar).
Konsentrasi oksigen bersertifikat pertama pada EGFC tersedia secara besar-besaran pada tahun 2005, tetapi kemudian mereka tidak mencapai banyak popularitas. Dua tahun kemudian, model yang dimodifikasi secara substansial jauh lebih sukses dan bahkan menerima hadiah untuk "inovasi" pada pameran penyelam khusus di Florida. Ini saat ini digunakan oleh organisasi seperti NOAA (Administrasi Oceanic dan Atmosfer Nasional) dan DDRC (Diving Diseases Research Center).
Sel bahan bakar langsung pada asam format (DFAFC)
Sel bahan bakar ini adalah subtipe dari perangkat PEMFC dengan pakan langsung asam format. Berkat fitur-fitur spesifiknya, sel bahan bakar ini memiliki peluang besar di masa depan untuk menjadi alat utama nutrisi dari elektronik portabel tersebut, seperti laptop, ponsel, dll.
Seperti metanol, asam format langsung diumpankan ke sel bahan bakar tanpa tahap pemurnian khusus. Simpan zat ini juga jauh lebih aman daripada, misalnya, hidrogen, selain itu, tidak perlu untuk memastikan kondisi penyimpanan tertentu: asam format adalah cairan pada suhu normal. Selain itu, teknologi ini memiliki dua keunggulan yang tak terbantahkan melalui sel bahan bakar metanol lurus. Pertama, berbeda dengan metanol, asam format tidak meresap melalui membran. Oleh karena itu, efektivitas DFAFC dengan definisi harus lebih tinggi. Kedua, dalam hal depresurisasi, asam format tidak begitu berbahaya (metanol dapat menyebabkan kebutaan, dan dengan dosis dan kematian yang kuat).
Apa yang menarik, sampai saat ini, banyak ilmuwan belum menganggap teknologi ini memiliki masa depan yang praktis. Alasan yang mendorong para peneliti selama bertahun-tahun untuk "meletakkan umpan silang" pada asam format adalah overvoltage elektrokimia tinggi, yang membawa kerugian listrik yang substansial. Tetapi hasil eksperimen baru-baru ini menunjukkan bahwa alasan ketidakefisienan semacam itu adalah dalam penggunaan platinum sebagai katalis, yang secara tradisional digunakan secara luas untuk tujuan-tujuan ini dalam sel bahan bakar. Setelah para ilmuwan dari University of Illinois melakukan sejumlah eksperimen dengan bahan lain, ternyata dalam kasus penggunaan Palladium sebagai katalis, produktivitas DFAFC lebih tinggi daripada sel bahan bakar metanol langsung yang setara. Saat ini, Tekion perusahaan Amerika memiliki hak atas teknologi ini, yang menawarkan lini produk power pack Formira untuk perangkat mikroelektronika. Sistem ini adalah "duplex" yang terdiri dari baterai dan sel bahan bakar yang sebenarnya. Setelah reagen reagen ada di kartrid, baterai dikeringkan, pengguna hanya mengubahnya menjadi yang baru. Dengan demikian, itu menjadi sepenuhnya independen dari "soket." Menurut janji-janji pabrikan, waktu antara tuduhan akan berlipat ganda ketika teknologi hanya akan menelan biaya baterai 10-15% lebih mahal. Satu-satunya hambatan serius pada jalur teknologi ini dapat menjadi fakta bahwa itu mendukung perusahaan rata-rata dan hanya "untuk mengisi" pesaing skala yang lebih besar, mewakili teknologi mereka yang bahkan dapat menyerah DFAFC untuk angka parameter.
Elemen Bahan Bakar Methanol Langsung (DMFC)
Sel bahan bakar ini adalah subspesies perangkat dengan membran pertukaran proton. Mereka menggunakan metanol yang diisi ulang dalam sel bahan bakar tanpa pemurnian lebih lanjut. Pada saat yang sama, metil alkohol jauh lebih mudah untuk disimpan dan tidak meledak (meskipun bahan bakar dan dapat menyebabkan kebutaan). Pada saat yang sama, metanol, wadah energi secara signifikan lebih tinggi daripada hidrogen terkompresi.
Namun, karena fakta bahwa metanol dapat bocor melalui membran, efektivitas DMFC untuk volume bahan bakar besar kecil. Dan meskipun karena alasan ini mereka tidak cocok untuk transportasi dan instalasi besar, perangkat ini sangat cocok untuk peran baterai pengganti pada perangkat seluler.
Sel bahan bakar pada metanol yang diperlakukan (RMFC)
Sel bahan bakar pada metanol yang diobati berbeda dari DMFC hanya dengan fakta bahwa mereka dikonversi menjadi hidrogen dan karbon dioksida di dalamnya dalam tahap produksi listrik sebelumnya. Ini terjadi di perangkat khusus yang disebut prosesor bahan bakar. Setelah langkah pendahuluan ini (reaksi dilakukan pada suhu di atas 250 ° C), langkah-langkah hidrogen ke dalam reaksi oksidasi, karena air yang terbentuk dan listrik diproduksi.
Penggunaan metanol di RMFC disebabkan oleh fakta bahwa itu adalah pembawa hidrogen alami, dan pada suhu yang cukup rendah (dibandingkan dengan zat lain) dapat didekomposisi pada hidrogen dan karbon dioksida. Oleh karena itu, teknologi ini lebih diselesaikan daripada DMFC. Sel bahan bakar pada metanol yang diobati memungkinkan untuk mencapai efisiensi yang lebih besar, kekompakan dan operasi mereka pada suhu di bawah nol.
Sel bahan bakar etanol langsung (defc)
Perwakilan lain dari kelas sel bahan bakar dengan grille pertukaran proton. Seperti berikut dari nama, etanol memasuki sel bahan bakar dengan melewati tahap pemurnian tambahan atau dekomposisi menjadi zat yang lebih sederhana. Plus pertama dari perangkat ini adalah penggunaan etil alkohol alih-alih metanol beracun. Ini berarti bahwa Anda tidak perlu menginvestasikan sejumlah besar uang dalam pembentukan bahan bakar ini.
Kepadatan energi alkohol adalah sekitar 30% lebih tinggi dari metanol. Selain itu, dapat diperoleh dalam jumlah besar biomassa. Untuk mengurangi biaya elemen bahan bakar pada etanol, pencarian bahan katalis alternatif aktif dikembangkan. Platinum, secara tradisional digunakan dalam sel bahan bakar untuk tujuan ini, terlalu jalan dan merupakan hambatan yang signifikan terhadap pengenalan massal teknologi ini. Solusi untuk masalah ini dapat menjadi katalis dari campuran besi, tembaga dan nikel, menunjukkan hasil yang mengesankan dalam sistem eksperimen.
Elemen Bahan Bakar Zinc-Air (ZAFC)
ZAFC untuk produksi energi listrik menggunakan oksidasi seng dengan oksigen dari udara. Elemen bahan bakar ini tidak mahal dalam produksi dan memberikan kepadatan energi yang cukup tinggi. Saat ini, mereka digunakan dalam alat bantu dengar dan mobil listrik eksperimental.
Anoda adalah campuran partikel seng dengan elektrolit, dan dari air katoda dan oksigen dari udara, yang bereaksi satu sama lain dan membentuk hidroksil (molekulnya adalah atom oksigen dan atom hidrogen, di antara yang ada kovalen obligasi). Sebagai hasil dari reaksi hydroxyl dengan campuran seng, elektron yang pergi ke katoda dilepaskan. Tegangan maksimum yang dikeluarkan oleh sel bahan bakar tersebut adalah 1,65 V, tetapi, sebagai aturan, secara artifisial dikurangi menjadi 1,4-1,35 V, membatasi akses udara ke sistem. Produk-produk terbatas dari reaksi elektrokimia ini adalah seng oksida dan air.
Dimungkinkan untuk menggunakan teknologi ini, baik dalam baterai (tanpa pengisian ulang) dan dalam sel bahan bakar. Dalam kasus terakhir, kamera dari sisi anoda dibersihkan dan diisi dengan pasta seng yang baru. Secara umum, teknologi ZAFC telah membuktikan diri sebagai baterai sederhana dan andal. Plus yang tidak terbantahkan mereka adalah kemampuan untuk mengontrol reaksi hanya dengan menyesuaikan pasokan udara ke sel bahan bakar. Banyak peneliti melihat sel bahan bakar Zinc-Air sebagai masa depan sumber daya utama kendaraan listrik.
Elemen Bahan Bakar Mikroba (MFC)
Gagasan menggunakan bakteri untuk kepentingan kemanusiaan bukanlah Nova, meskipun sebelum implementasi ide-ide ini dalam hidup baru-baru ini. Saat ini, masalah penggunaan komersial bioteknologi untuk produksi berbagai produk (misalnya, produksi hidrogen dari biomassa), netralisasi zat berbahaya dan produksi listrik dipelajari secara aktif. Sel bahan bakar mikroba, masih disebut sebagai biologis, adalah sistem elektrokimia biologis yang menghasilkan arus listrik karena penggunaan bakteri. Teknologi ini didasarkan pada katabolisme (dekomposisi molekul kompleks ke energi yang lebih sederhana) dari zat-zat tersebut seperti glukosa, asetat (garam asetat), Butirat (garam asam minyak) atau air limbah. Karena oksidasi, elektron dirilis, yang ditransmisikan ke anoda, setelah itu arus listrik yang dilakukan memasuki katoda.
Dalam elemen bahan bakar seperti itu, mediator yang meningkatkan passabilitas elektron biasanya digunakan. Masalahnya adalah bahwa zat memainkan peran mediator, jalan dan toksik. Namun, dalam hal menggunakan bakteri aktif elektrokimia, kebutuhan mediator menghilang. Sel-sel bahan bakar mikroba "tanpa mediator" mulai menciptakan baru-baru ini dan oleh karena itu, tidak semua properti mereka dipelajari dengan baik.
Terlepas dari hambatan yang masih harus diatasi MFC, teknologi ini memiliki potensi yang luar biasa. Pertama, "bahan bakar" tidak menemukan pekerjaan khusus. Dan terlebih lagi, hari ini masalah pengolahan air limbah dan pemanfaatan banyak limbah sangat akut. Penggunaan teknologi ini dapat menyelesaikan kedua masalah ini. Kedua, secara teoritis, efektivitasnya bisa sangat tinggi. Masalah utama untuk insinyur sel bahan bakar mikroba adalah, dan elemen paling penting dari perangkat ini, mikroba. Dan sejauh ini para ahli mikrobiolog menerima banyak hibah untuk penelitian, makan, penulis fiksi ilmiah juga menggosok tangan mereka, mengantisipasi keberhasilan buku yang dikhususkan untuk konsekuensi dari "Keluar ke Cahaya" mikroorganisme yang salah. Secara alami, risiko untuk memunculkan sesuatu yang "dicerna" tidak hanya tidak akan memiliki limbah yang perlu, tetapi sesuatu yang berharga, ada. Oleh karena itu, pada prinsipnya, seperti dalam kasus bioteknologi baru, orang-orang berhubungan dengan gagasan membawa sebuah kotak di sakunya, memihak bakteri, dengan hati-hati.
Aplikasi
Rumah tangga stasioner dan pembangkit listrik industri
Sel bahan bakar banyak digunakan sebagai sumber energi dalam segala macam sistem otonom, seperti kapal ruang angkasa, stasiun cuaca jarak jauh, benda-benda militer, dll. Keuntungan utama dari sistem catu daya seperti itu sangat tinggi dibandingkan dengan keandalan teknologi lainnya. Karena tidak adanya bagian-bagian seluler dan mekanisme apa pun dalam sel bahan bakar, keandalan sistem catu daya dapat mencapai 99,99%. Selain itu, dalam kasus penggunaan hidrogen, bobot yang sangat kecil dapat dicapai sebagai reagen, yang dalam hal peralatan ruang angkasa, adalah salah satu kriteria paling penting.
Baru-baru ini, kombinasi instalasi panas-listrik semakin didistribusikan, banyak digunakan di gedung perumahan dan kantor. Keunikan sistem ini adalah bahwa mereka terus-menerus menghasilkan listrik, yang jika tidak dikonsumsi segera, digunakan untuk memanaskan air dan udara. Terlepas dari kenyataan bahwa efisiensi listrik instalasi semacam itu hanya 15-20%, kelemahan ini dikompensasi oleh fakta bahwa listrik yang tidak digunakan berlaku untuk produksi panas. Secara umum, efisiensi energi dari sistem gabungan tersebut adalah sekitar 80%. Salah satu reagen terbaik untuk sel bahan bakar tersebut adalah asam fosfat. Instalasi ini memberikan efisiensi energi pada 90% (35-50% listrik dan sisa energi panas).
Mengangkut
Sistem energi berdasarkan sel bahan bakar banyak digunakan pada transportasi. Dengan kata itu, Jerman adalah salah satu yang pertama menginstal sel bahan bakar pada kendaraan. Jadi perahu komersial pertama di dunia, dilengkapi dengan pengaturan seperti itu, debut delapan tahun yang lalu. Kapal kecil ini hancur "Hydra" dan dirancang untuk mengangkut hingga 22 penumpang untuk diturunkan di dekat ibu kota Jerman pada Juni 2000. Hidrogen muncul sebagai reagen energi (sel bahan bakar alkaline). Melalui penggunaan sel bahan bakar Alkaine (Alkaline), instalasi mampu menghasilkan arus pada suhu hingga -10 ° C dan tidak "takut" air asin. Perahu "Hydra", didorong oleh motor listrik dengan kapasitas 5 KW, mampu mengembangkan kecepatan hingga 6 node (sekitar 12 km / jam).
Perahu "Hydra"
Distribusi yang jauh lebih besar diperoleh sel bahan bakar (khususnya pada hidrogen) pada transportasi darat. Secara umum, hidrogen telah digunakan untuk waktu yang lama karena bahan bakar untuk mesin otomotif, dan pada prinsipnya, mesin pembakaran internal biasa cukup mudah dikonversi untuk menggunakan jenis bahan bakar alternatif ini. Namun, pembakaran tradisional hidrogen kurang efisien daripada produksi listrik dengan melaksanakan reaksi kimia antara hidrogen dan oksigen. Dan idealnya, hidrogen jika akan digunakan dalam sel bahan bakar, itu akan benar-benar aman untuk alam atau seperti yang mereka katakan "ramah terhadap lingkungan", karena dalam proses reaksi kimia, karbon dioksida atau zat lain itu Die "efek rumah kaca" tidak dibedakan.
Benar di sini, seperti yang diharapkan, ada beberapa besar "tapi". Faktanya adalah bahwa banyak teknologi produksi hidrogen dari sumber daya non-terbarukan (gas alam, batubara, produk minyak bumi) tidak begitu berbahaya bagi lingkungan, karena sejumlah besar karbon dioksida dibedakan dalam prosesnya. Secara teoritis, jika Anda menggunakan sumber daya terbarukan untuk mendapatkannya, maka emisi berbahaya tidak akan sama sekali. Namun, dalam hal ini, biaya meningkat secara signifikan. Menurut banyak ahli, karena alasan-alasan ini, potensi hidrogen, sebagai pengganti bensin atau gas alam sangat terbatas. Sudah, ada alternatif yang lebih murah dan, kemungkinan besar, sel bahan bakar pada elemen pertama dari tabel periodik tidak dimungkinkan untuk menjadi fenomena besar pada kendaraan.
Produsen mobil cukup aktif bereksperimen dengan hidrogen sebagai sumber energi. Dan alasan utama untuk ini adalah posisi yang cukup kaku dari UE terhadap emisi berbahaya ke atmosfer. Batasan yang semakin ketat yang dimasukkan di Eropa, Daimler AG, Fiat dan Ford Motor Company mempresentasikan visi sel bahan bakar di masa depan dalam sebuah bangunan mobil, memperlengkapi model dasar mereka dengan pembangkit listrik. Volkswagen raksasa mobil Eropa lainnya saat ini sedang mempersiapkan mobilnya pada sel bahan bakar. Perusahaan-perusahaan Jepang dan Korea Selatan tidak tertinggal di belakang mereka. Namun, tidak semua orang memakai teknologi ini. Banyak yang memilih untuk memodifikasi mesin pembakaran internal atau menggabungkannya dengan motor listrik yang bekerja dari baterai. Di jalur ini, Toyota, Mazda dan BMW pergi. Adapun perusahaan-perusahaan Amerika, selain Ford dengan model fokusnya, beberapa mobil pada elemen bahan bakar yang disajikan dan General Motors. Semua usaha ini secara aktif mendorong dari banyak negara. Sebagai contoh, di Amerika Serikat ada undang-undang, yang menurutnya mobil hybrid baru dibebaskan dari pajak, yang dapat menjadi jumlah yang cukup baik, karena mobil-mobil seperti itu lebih mahal daripada sesama wanita dengan mesin pembakaran internal tradisional. Dengan demikian, hibrida sebagai pembelian menjadi lebih menarik. Benar, sementara undang-undang ini hanya menyangkut model yang pergi ke pasar sampai tingkat penjualan dalam 60.000 mobil tercapai, setelah itu manfaatnya dibatalkan secara otomatis.
Elektronik
Belum lama ini, elemen bahan bakar mulai lebih banyak digunakan di laptop, ponsel, dan perangkat elektronik seluler lainnya. Alasan untuk ini adalah voraniousness yang meningkat pesat yang dimaksudkan untuk pekerjaan otonom jangka panjang dari perangkat. Sebagai hasil menggunakan ponsel layar sentuh besar, audio yang kuat dan implementasi dukungan Wi-Fi, Bluetooth, dan protokol komunikasi nirkabel frekuensi tinggi lainnya, kapasitas baterai telah berubah. Dan, meskipun akumulator dari zaman ponsel pertama melangkah jauh ke depan, dari sudut pandang kapasitas dan kekompakan (jika tidak, para penggemar tidak akan diizinkan untuk stadion dengan senjata ini dengan fungsi komunikasi), mereka masih tidak melakukannya Peduli dengan miniaturisasi sirkuit elektronik, atau untuk produsen keinginan menanamkan lebih banyak fungsi ke dalam produk mereka. Kerugian signifikan lain dari baterai saat ini adalah waktu pengisian lama mereka. Semuanya mengarah pada kenyataan bahwa semakin besar kemampuan atau pemutar multimedia saku, yang dirancang untuk meningkatkan otonomi pemiliknya (Internet nirkabel, sistem navigasi, dll.), Terutama tergantung pada "soket" untuk menjadi perangkat ini.
Tentang laptop, apalagi dalam ukuran maksimum, dan tidak ada yang bisa dikatakan. Sudah lama sekali, ceruk laptop penghasil super terbentuk, umumnya tidak dimaksudkan untuk pekerjaan otonom, jika tidak dianggap sebagai transfer dari satu kantor ke kantor lainnya. Dan bahkan perwakilan paling ekonomis dari dunia laptop dengan kesulitan dapat memberikan bisnis penuh waktu kerja otonom. Oleh karena itu, pertanyaan tentang menemukan alternatif untuk baterai tradisional yang dapat diisi ulang, yang tidak akan lebih mahal, tetapi jauh lebih efisien, sangat akut. Dan keputusan masalah ini baru-baru ini terlibat dalam perwakilan industri terkemuka. Belum lama ini, sel bahan bakar komersial pada metanol disajikan, yang pasokan massanya dapat dimulai tahun depan.
Pilihan peneliti jatuh pada metanol, dan bukan untuk hidrogen, untuk beberapa alasan. Simpan metanol jauh lebih sederhana, karena untuk ini Anda tidak perlu membuat tekanan tinggi atau memberikan rezim suhu khusus. Metil alkohol adalah cairan pada suhu dari -97.0 ° C hingga 64.7 ° C. Dalam hal ini, energi spesifik yang terkandung dalam volume N-OM metanol adalah urutan besarnya lebih besar dari pada volume hidrogen yang sama di bawah tekanan tinggi. Teknologi sel bahan bakar metanol langsung, banyak digunakan dalam perangkat elektronik seluler, menyiratkan penggunaan metil alkohol setelah pengisian sederhana kapasitas sel bahan bakar yang melewati prosedur konversi katalitik (karenanya nama "metanol langsung"). Ini juga merupakan keuntungan serius dari teknologi ini.
Namun, karena layak diharapkan, dan semua keuntungan ini ditemukan minus, yang secara signifikan membatasi ruang lingkup penggunaannya. Karena kenyataan bahwa semua teknologi yang sama masih belum sepenuhnya berhasil, masalah rendahnya efisiensi sel bahan bakar tersebut yang disebabkan oleh "rembesan" metanol melalui bahan membran tidak terpecahkan. Selain itu, mereka tidak memiliki karakteristik dinamis yang mengesankan. Sulit untuk dipecahkan dan apa yang harus dilakukan dengan karbon dioksida yang diproduksi oleh anoda. Perangkat DMFC modern tidak mampu menghasilkan energi yang lebih besar, tetapi memiliki kapasitas energi yang tinggi untuk volume zat yang kecil. Ini berarti bahwa meskipun ada banyak energi, elemen bahan bakar metanol langsung dapat memproduksinya untuk waktu yang lama. Ini tidak mengizinkan mereka karena daya rendah untuk mencari penggunaan langsung di kendaraan, tetapi menjadikannya solusi yang hampir ideal untuk perangkat seluler, di mana masa pakai baterai sangat penting.
Tren terbaru
Meskipun sel bahan bakar untuk kendaraan diproduksi untuk waktu yang lama, sejauh ini solusi ini belum menjadi besar. Ada banyak alasan untuk itu. Dan yang utama adalah ketidaksesuaian ekonomi dan persahabatan tentang produsen untuk memberikan pembebasan bahan bakar yang dapat diterima ke sungai. Berusaha memaksakan proses transisi alami ke sumber energi terbarukan, seperti yang diharapkan, tidak mengarah pada sesuatu yang baik. Tentu saja, alasan kenaikan tajam harga untuk produk pertanian adalah bukan pada kenyataan bahwa secara besar-besaran mulai berubah menjadi biofuel, tetapi dalam kenyataan bahwa banyak negara di Afrika dan Asia tidak dapat menghasilkan cukup banyak produk bahkan untuk bertemu permintaan internal untuk produk.
Jelas, penolakan untuk menggunakan biofuel tidak akan mengarah pada peningkatan yang signifikan dalam situasi di pasar pangan global, dan sebaliknya - dapat menyerang petani Eropa dan Amerika, untuk pertama kalinya dalam beberapa tahun telah menerima peluang untuk mendapatkan yang baik. Tetapi tidak mungkin untuk dihapuskan dari tagihan dan aspek etika dari masalah ini adalah "roti" yang mengisap bahan bakar jelek di tangki ketika jutaan orang kelaparan. Oleh karena itu, khususnya, politisi Eropa sekarang akan lebih keren terkait dengan bioteknologi, yang sudah dikonfirmasi oleh revisi strategi pada transisi pada sumber energi terbarukan.
Dalam situasi ini, mikroelektronika harus menjadi ruang lingkup yang paling menjanjikan untuk sel bahan bakar. Di sinilah elemen bahan bakar memiliki peluang terbesar untuk mendapatkan. Pertama, orang yang mengakuisisi ponsel lebih siap untuk eksperimen daripada, katakanlah, pembeli mobil. Dan kedua, mereka siap menghabiskan uang dan biasanya tidak keberatan "menyelamatkan dunia." Konfirmasi hal ini dapat melayani keberhasilan penguntit dari "Bono" merah dari Pemain iPod Nano, sebagian dari uang dari mana rekening Palang Merah datang.
"Bono" -Bever Apple iPod Nano
Di antara tatapan mereka untuk bahan bakar sel untuk elektronik portabel sebagai perusahaan, sebelumnya mengkhususkan diri dalam pembuatan sel bahan bakar, dan sekarang hanya membuka ruang lingkup baru dari penggunaannya dan produsen mikroelektronika terkemuka. Misalnya, baru-baru ini, MTI Micro, membeli kembali bisnisnya untuk produksi sel bahan bakar metanol untuk perangkat elektronik seluler, mengumumkan bahwa pada tahun 2009 produksi massal mereka akan dimulai. Dia juga menyajikan perangkat GPS pertama pada elemen bahan bakar metanol. Menurut perwakilan perusahaan ini, dalam waktu dekat produknya akan sepenuhnya menggantikan baterai ion-lithium tradisional. Benar, pada awalnya mereka akan diam, tetapi masalah ini menyertai teknologi baru apa pun.
Bagi perusahaan, seperti Sony, baru-baru ini menunjukkan versi perangkat DMFC perangkat DMFC dari sistem multimedia, teknologi ini memiliki novelty, tetapi mereka serius bermaksud untuk tidak tersesat di pasar baru yang menjanjikan. Pada gilirannya, Sharp melangkah lebih jauh dan dengan bantuan prototipe sel bahan bakar baru-baru ini memasang catatan global dari tangki energi spesifik untuk satu sentimeter kubik metil alkohol pada 0,3 W. Produsen elemen bahan bakar ini pergi untuk bertemu bahkan pemerintah banyak negara. Jadi bandara di Amerika Serikat, Kanada, Inggris Raya, Jepang dan Cina, terlepas dari toksisitas dan pembakaran metanol, dibatalkan pembatasan akting sebelumnya pada transportasi di kabin pesawat. Tentu saja, ini diizinkan hanya untuk sel bahan bakar bersertifikat dengan kapasitas tidak lebih dari 200 ml. Namun demikian, ini sekali lagi mengkonfirmasi minat dalam perkembangan ini dari tidak hanya penggemar, tetapi juga menyatakan.
Benar, produsen masih mencoba mereasure dan menawarkan sel bahan bakar terutama sebagai sistem daya cadangan. Salah satu solusi ini adalah kombinasi sel bahan bakar dan baterai: sementara ada bahan bakar, itu terus-menerus mengisi baterai, dan penampilan bagaimana itu berakhir, pengguna hanya mengganti kartrid kosong ke wadah baru dengan metanol. Tujuan populer lainnya adalah penciptaan pengisi daya pada sel bahan bakar. Mereka dapat digunakan di jalan. Pada saat yang sama, mereka dapat dengan cepat menagih baterai. Dengan kata lain, di masa depan, setiap orang mungkin mengenakan "soket" seperti itu di sakunya. Pendekatan ini dapat sangat relevan dalam kasus ponsel. Pada gilirannya, laptop mungkin dalam masa depan yang dapat diperoleh untuk memperoleh sel bahan bakar bawaan, yang, dan jika mereka tidak sepenuhnya mengganti pengisian dari "soket", maka setidaknya itu akan menjadi alternatif serius untuk itu.
Jadi, menurut perkiraan perusahaan kimia terbesar di Jerman BASF, baru-baru ini mengumumkan awal konstruksi di Jepang, pusat pengembangan elemen bahan bakar, pada tahun 2010 pasar perangkat ini akan menjadi $ 1 miliar. Pada saat yang sama, analisnya memprediksi pertumbuhan pasar elemen bahan bakar menjadi $ 20 miliar untuk 2020. By the way, di pusat ini, BASF berencana untuk mengembangkan sel bahan bakar untuk elektronik portabel (khususnya laptop) dan sistem energi stasioner. Tempat untuk perusahaan ini tidak dipilih secara kebetulan bahwa perusahaan Jerman melihat pembeli utama teknologi ini.
Bukannya penjara
Tentu saja, tunggu dari sel bahan bakar yang akan digantikan oleh sistem catu daya yang ada, tidak sepadan. Bagaimanapun, di masa mendatang. Ini adalah tongkat sekitar dua ujung: pembangkit listrik portabel tentu saja lebih efisien, karena kurangnya kerugian yang terkait dengan pengiriman listrik ke konsumen, tetapi perlu dipertimbangkan bahwa itu akan dapat menjadi pesaing serius bagi Sistem pasokan energi terpusat hanya jika sistem pasokan bahan bakar terpusat untuk pengaturan ini dibuat. Artinya, "soket" akhirnya harus menggantikan pipa tertentu yang memasok reagen yang diperlukan untuk setiap rumah dan setiap ekstraksi. Dan ini bukan kebebasan dan kemandirian dari sumber eksternal saat ini, yang dikatakan produsen sel bahan bakar.
Perangkat ini memiliki keunggulan yang tak terbantahkan dalam bentuk kecepatan pengisian - hanya mengubah kartrid dengan metanol (sebagai resor terakhir, trofi Jack Daniel "s) di kamera, dan sekali lagi, menggosok tangga Louvre. Di sisi lain, Jika, katakanlah, telepon biasa akan dibebankan. Lebih dari dua jam dan akan memerlukan isi ulang setiap 2-3 hari, tidak mungkin bahwa alternatif dalam bentuk perubahan kartrid yang hanya dijual di toko-toko khusus, bahkan setiap dua minggu akan Berikan begitu dalam permintaan oleh pengguna massa. Dan, tentu saja, sementara ini disembunyikan dalam wadah kursi yang aman beberapa ratus mililiter bahan bakar akan mencapai pengguna akhir, harganya akan dapat tumbuh secara menyeluruh. Dengan peningkatan ini, itu akan Dimungkinkan untuk melawan hanya skala produksi, ¬ apakah skala ini diminati di pasar? Dan sampai jenis bahan bakar yang optimal dipilih, itu akan sangat bermasalah.
Di sisi lain, kombinasi pengisian tradisional dari "soket", sel bahan bakar dan sistem pasokan energi alternatif lainnya (misalnya, panel surya) dapat menjadi solusi untuk masalah diversifikasi sumber daya dan transisi ke jenis-jenis lingkungan. Namun, pada kelompok produk elektronik tertentu, sel bahan bakar dapat tersebar luas. Ini dikonfirmasi oleh fakta bahwa Canon baru-baru ini mematenkan sel bahan bakarnya sendiri untuk kamera digital dan menyuarakan strategi untuk diperkenalkannya teknologi ini ke dalam keputusan mereka. Adapun laptop, kemudian, jika mereka berada dalam waktu dekat dan akan mencapai sel bahan bakar, kemungkinan hanya sebagai sistem cadangan. Sekarang, misalnya, kami sebagian besar hanya tentang modul pengisian eksternal yang juga terhubung ke laptop.
Tetapi teknologi ini memiliki prospek pembangunan yang sangat besar dalam jangka panjang. Secara khusus, dalam terang ancaman kelaparan minyak, yang dapat terjadi dalam beberapa dekade mendatang. Dalam kondisi ini, itu bahkan lebih penting, bahkan betapa murahnya akan menjadi produksi sel bahan bakar, dan berapa banyak produksi bahan bakar untuk mereka akan independen dari industri petrokimia dan dapat menutup kebutuhannya.
Elemen bahan bakar hidrogen Nissan
Setiap tahun elektronik seluler membaik, menjadi segalanya tersebar dan terjangkau: PDA, laptop, peralatan seluler dan digital, bingkai foto, dll. Semuanya diisi ulang dengan fitur-fitur baru, monitor besar, komunikasi nirkabel, penguraian ukuran yang lebih kuat, sambil mengurangi ukurannya . Teknologi makanan, tidak seperti teknologi semikonduktor, jangan berjalan tujuh tahun.
Tidak ada cukup baterai dan akumulator untuk memberi daya pada pencapaian industri, sehingga pertanyaan sumber alternatif sangat akut. Sel bahan bakar saat ini merupakan arah yang paling menjanjikan. Prinsip dari pekerjaan mereka yang pertama adalah pada tahun 1839 oleh William Groom, yang dihasilkan listrik dengan mengubah elektrolisis air.
Video: Dokumenter, Elemen Bahan Bakar untuk Transportasi: Masa lalu, Sekarang, Masa Depan
Elemen bahan bakar menarik bagi produsen mobil, mereka tertarik pada mereka dan pencipta pesawat ruang angkasa. Pada tahun 1965, mereka bahkan diuji oleh Amerika di kapal yang diluncurkan oleh kapal "Gemini-5", dan kemudian pada Apollo. Jutaan dolar diinvestasikan dalam studi sel bahan bakar dan saat ini, ketika ada masalah yang terkait dengan pencemaran lingkungan, penguat chipset gas rumah kaca yang terbentuk selama pembakaran bahan bakar organik, cadangannya juga tidak terbatas.
Sel bahan bakar, sering disebut sebagai generator elektrokimia, bekerja dengan cara yang dijelaskan di bawah ini.
Menjadi seperti baterai dan baterai dengan elemen galvanik, tetapi dengan perbedaan bahwa zat aktif disimpan di dalamnya secara terpisah. Mereka datang ke elektroda saat mereka gunakan. Elektroda negatif membakar bahan bakar alami atau zat apa pun dari itu diperoleh, yang dapat menjadi gas (hidrogen, misalnya, dan karbon monoksida) atau cairan sebagai alkohol. Pada elektroda positif, sebagai aturan, bereaksi oksigen.
Tetapi sederhana pada bentuk prinsip operasi, pada kenyataannya tidak mudah diimplementasikan.
Video: Elem Penggemar Bahan Bakar Hidrogen
Sayangnya, kami tidak memiliki gambar bagaimana elemen bahan bakar ini terlihat seperti, berharap imajinasi Anda.
Sel bahan bakar daya rendah dapat dibuat bahkan di laboratorium sekolah. Penting untuk menyimpan masker gas lama, beberapa potong plexiglas, alkali dan larutan etil alkohol (lebih sederhana, vodka), yang akan berfungsi untuk sel bahan bakar "mudah terbakar".
Pertama-tama, lambung diperlukan untuk sel bahan bakar, yang lebih baik dari plexiglas, ketebalan setidaknya lima milimeter. Partisi bagian dalam (di dalam lima kompartemen) dapat dibuat sedikit lebih tipis - 3 cm. Untuk merekatkan plexiglas, lem komposisi seperti itu: dalam seratus gram kloroform atau dikloroethane melarutkan enam gram chip plexigla (dilakukan di bawah ekstrak).
Di dinding luar, sekarang perlu untuk mengebor lubang di mana perlu untuk memasukkan melalui steker karet tabung kaca pembuangan dengan diameter 5-6 sentimeter.
Semua orang tahu bahwa di meja Mendeleev di sudut kiri bawah ada sebagian besar logam aktif, dan metaloid aktivitas tinggi ada di dalam tabel di sudut kanan atas, A.E. Kemampuan untuk memberi elektron diintensifkan dari atas ke bawah dan kanan ke kiri. Elemen yang dapat dapat memanifestasikan diri sebagai logam atau metaloid dalam kondisi tertentu berada di tengah-tengah tabel.
Sekarang di cabang kedua dan keempat, dalam jumlah besar dari masker gas karbon aktif (antara partisi pertama dan yang kedua, serta ketiga dan keempat), yang akan melakukan peran elektroda. Untuk melalui lubang, batubara tidak dapat dituangkan ke dalamnya dapat ditempatkan di jaringan pipa (stoking judul wanita cocok). DI
Ini akan beredar di ruang pertama di ruang pertama, harus ada pemasok oksigen di urutan kelima. Akan ada elektrolit antara elektroda, dan agar dapat dipelajari di ruang udara, perlu sebelum mengisi kamar keempat batubara untuk elektrolit udara, untuk menghamilinya dengan solusi parafin dalam bensin (The Rasio 2 gram parafin di lantai segelas bensin). Perlu untuk memakai lapisan tembaga lapisan batubara (sedikit menekan) di mana kabel disolder. Melalui mereka, arus akan ditugaskan dari elektroda.
Tetap hanya untuk mengisi item. Untuk ini, Anda perlu vodka yang perlu Anda encerkan dengan air dalam 1: 1. Kemudian dengan hati-hati tambahkan tiga ratus tiga ratus lima puluh gram kalium kaustik. Untuk elektrolit dalam 200 gram air, 70 gram kalium kaustik dilarutkan.
Sel bahan bakar siap untuk diuji.Sekarang Anda perlu menuangkan ke dalam kamar pertama - bahan bakar, dan di urutan ketiga - elektrolit. Voltmeter yang terpasang pada elektroda harus ditampilkan dari 07 volt menjadi 0,9. Untuk memastikan item operasi berkelanjutan, Anda perlu menghapus bahan bakar bekas (bergabung ke dalam gelas) dan tuangkan yang baru (melalui tabung karet). Tingkat pakan disesuaikan untuk mengompres tabung. Ini terlihat seperti operasi sel bahan bakar, kekuatannya, dipahami dengan jelas.
Video: Elemen Bahan Bakar atau Rumah Baterai Abadi
Sehingga kapasitasnya lebih besar, para ilmuwan telah lama terlibat dalam masalah ini. Pada baja aktif, pengembangannya adalah metanol dan bahan bakar etanol. Tapi, sayangnya, sejauh ini tidak ada cara untuk berlatih.
Sel bahan bakar dipilih sumber daya alternatif, karena produk akhir dari pembakaran hidrogen di dalamnya adalah air. Masalah hanya mengkhawatirkan dalam menemukan metode yang murah dan efektif untuk menghasilkan hidrogen. Dana kolosal yang diinvestasikan dalam pengembangan generator hidrogen dan sel bahan bakar tidak dapat tidak membawa buah-buahan mereka, sehingga terobosan teknologi dan penggunaannya yang sebenarnya dalam kehidupan sehari-hari, hanya masalah waktu.
Sudah hari ini Monsters Automotors:"General Motors", "Honda", "Drimimler Coaisler", "Ballard", mendemonstrasikan bus dan mobil yang bekerja pada sel bahan bakar yang kekuatannya mencapai 50KW. Tetapi, masalah yang terkait dengan keselamatan, keandalan, biaya - belum terselesaikan. Seperti disebutkan, berbeda dengan pasokan daya tradisional - Baterai dan baterai, dalam hal ini agen pengoksidasi dan bahan bakar disuplai dari luar, dan sel bahan bakar hanya perantara dalam reaksi pembakaran bahan bakar dan transformasi energi yang dipancarkan ke dalam listrik . "Burning" terjadi hanya jika elemen arus masuk ke dalam beban, seperti generator listrik diesel, tetapi tanpa generator dan diesel, serta tanpa kebisingan, asap dan kepanasan. Pada saat yang sama, efisiensinya jauh lebih tinggi, karena tidak ada mekanisme perantara.
Video: Mobil pada sel bahan bakar hidrogen
Harapan tinggi dikenakan pada penggunaan nanoteknologi dan nanomaterialMisalkan hingga sel bahan bakar mini, sambil meningkatkan kekuatan mereka. Ada laporan yang dibuat katalis yang terlalu efisien, serta desain sel bahan bakar yang tidak memiliki membran. Di dalamnya, bersama dengan agen pengoksidasi, bahan bakar disuplai ke elemen (metana, misalnya). Solusi menarik, di mana oksidan menggunakan oksigen terlarut di udara air, dan sebagai bahan bakar, kotoran organik yang menumpuk di perairan yang terkontaminasi. Ini adalah elemen biofuel yang disebut.
Elemen bahan bakar, menurut para ahli, di pasar massal mungkin sudah dirilis di tahun-tahun mendatang
Arsenal kuno. Ini adalah salah satu pencarian samping di Horizon Zero Dawn. Itu dimulai ketika Anda menemukan yang pertama elemen bahan bakar, atau hopper rahasia dengan baju besi dari Ultrakani (Tkacc Shield). Untuk menyelesaikannya, Anda perlu menemukan semua sel bahan bakar, pecahkan puzzle di bunker dan ambil baju besi. Dalam panduan ini, kami akan menunjukkan kepada Anda bagaimana menyelesaikan pencarian horizon arsenal kuno Zero.
Bunker dengan Armor berada di sisi timur peta di reruntuhan barat daya zona ruskree dan barat laut pedagang. Anda dapat menemukannya dengan memanjat bebatuan. Lompat ke atas ke dalam lubang, jangan takut, akan ada air. Jika Anda telah diburu sebelumnya Warna logammaka sudah perlu tahu tentang lokasi Arsenal kuno.. Ini adalah tempat yang sama.
 |  |
Anda harus mengumpulkan 5 Elemen Bahan BakarUntuk mengaktifkan gurlands dan memecahkan teka-teki. Semuanya terletak di sepanjang lewatnya misi utama, dengan pengecualian yang pertama. Jika Anda merindukan mereka untuk pertama kalinya, Anda dapat kembali ke sana nanti. Mereka ditampilkan dalam bentuk piktogram hijau ketika Anda sudah dekat, dan semuanya dapat ditemukan di bunker tua dan reruntuhan.
Elemen Bahan Bakar # 1: Elemen pertama terletak di bunker di awal permainan, di mana Elau menemukan pelindungnya. Anda tidak akan bisa sampai padanya, sampai Eloe adalah seorang anak. Ini bisa dilakukan selama kunjungan keduanya. Cari pembentukan stalaktit yang menghalangi pintu. Mereka bisa dilanggar oleh tombak.
 |  |
Elemen Bahan Bakar # 2: Itu dapat ditemukan di dalam rahim Ibu yang hebat.. Ini adalah tempat di mana Elo bangun, kehilangan semua perlengkapannya setelah pencarian inisiasi. Lokasi elemen terletak di tempat yang sama di mana Anda menemukan perlengkapan kami. Cari pintu yang terkunci, di sebelah kiri ada lubang kecil di mana Anda dapat masuk. Tulis di atasnya dan ambil elemen kedua.
 |  |
Elemen Bahan Bakar # 3:Elemen ini dapat ditemukan di reruntuhan Lipat kematian Di bagian timur laut peta. Di belakang pintu dengan tiga gosip, periksa kotak untuk menemukan elemen.
 |  |
Sel bahan bakar # 4:Temukan elemen ini dalam pencarian Master Limit.. Ini adalah pencarian yang para tetua ELA di ruang pertemuan bobrok setelah dia tahu tentang asal mobil. Lihat ke timur meja. Lihat batu yang bisa Anda panjat. Terus naik ke atas sampai Anda menemukan elemen keempat.
 |  |
Sel bahan bakar # 5:Anda dapat mengambil pencarian Gunung Jatuhdi Ruins. Gay prime.. Berbicara di bengkel dengan keheningan, di belakang pintu, turunkan tambang ketika Anda meninggalkan gua pergi ada cara rahasia yang bisa Anda masukkan ke dalam terowongan di gunung. Pergi ke sana sampai Anda melihat rak dengan sel bahan bakar terbaru.
 |  |  |
Ketika Anda memiliki semua sel bahan bakar, kembali ke reruntuhan di mana Anda menemukan baju besi. Masukkan dua sel bahan bakar pertama dalam golisies. Kiat untuk membuka kunci pintu dapat dilihat di terminal di sebelah kanan. Kode menunjukkan untuk sementara dalam format 24 jam. Putar kunci dalam urutan ini: naik, baik, turun, kiri, naik.
Sel bahan bakar adalah perangkat yang secara efektif menghasilkan panas dan arus searah sebagai akibat dari reaksi elektrokimia dan menggunakan bahan bakar yang kaya hidrogen. Pada prinsip operasi itu mirip dengan baterai. Sel bahan bakar struktural diwakili oleh elektrolit. Apa yang perlu diperhatikan? Berbeda dengan baterai yang sama, sel bahan bakar pada hidrogen tidak mengakumulasi energi listrik, tidak perlu listrik untuk pengisian ulang dan tidak dibuang. Pembangkit listrik dengan sel berlanjut sampai mereka memiliki cadangan udara dan bahan bakar.
Perbedaan sel bahan bakar dari generator listrik lain adalah bahwa selama operasi mereka tidak membakar bahan bakar. Mengingat fitur seperti itu, mereka tidak memerlukan rotor tekanan tinggi, jangan membuat suara dan getaran keras. Listrik dalam sel bahan bakar dihasilkan sebagai akibat dari reaksi elektrokimia yang hening. Energi kimia bahan bakar dalam perangkat tersebut dikonversi langsung ke dalam air, panas dan listrik.
Sel bahan bakar ditandai dengan efisiensi tinggi dan tidak menghasilkan sejumlah besar gas rumah kaca. Produk emisi selama pengoperasian sel adalah sejumlah kecil air dalam bentuk uap dan karbon dioksida, yang tidak menonjol jika hidrogen murni bertindak sebagai bahan bakar.
Pada 1950-an dan 1960-an, kebutuhan untuk NASA dalam sumber energi untuk misi ruang jangka panjang memprovokasi salah satu tugas yang paling bertanggung jawab untuk elemen bahan bakar yang ada pada waktu itu. Elemen alkali digunakan sebagai oksigen bahan bakar dan hidrogen, yang dalam perjalanan reaksi elektrokimia dikonversi menjadi produk sampingan, berguna selama penerbangan ruang - listrik, air dan panas.
Sel bahan bakar pertama kali ditemukan pada awal abad XIX - pada tahun 1838. Pada saat yang sama, informasi pertama tentang efektivitas mereka muncul.
Bekerja pada sel bahan bakar menggunakan elektrolit alkali dimulai pada akhir 1930-an. Sel-sel dengan elektroda tekanan tinggi berlapis nikel diciptakan hanya pada tahun 1939. Selama Perang Dunia II, kapal selam Inggris mengembangkan sel bahan bakar yang terdiri dari sel-sel alkali dengan diameter sekitar 25 sentimeter.
Bunga pada mereka meningkat pada 1950-an dan 1980-an, ditandai dengan kurangnya bahan bakar minyak. Negara-negara dunia mulai berurusan dengan polusi udara dan masalah lingkungan, berusaha mengembangkan metode ramah lingkungan untuk menghasilkan listrik. Teknologi produksi sel bahan bakar saat ini sedang mengalami pengembangan aktif.
Panas dan listrik diproduksi oleh sel bahan bakar sebagai hasil dari reaksi elektrokimia yang lewat menggunakan katoda, anoda dan elektrolit.
Katoda dan anoda dipisahkan oleh proton elektrolit konduktif. Setelah asupan oksigen pada katoda dan hidrogen pada anoda, reaksi kimia diluncurkan, hasil panas, arus dan air menjadi hasilnya.
Disosiat anoda pada katalis, yang mengarah pada hilangnya elektron. Ion hidrogen datang ke katoda melalui elektrolit, pada saat yang sama elektron melewati jaringan listrik eksternal dan membuat arus konstan yang digunakan untuk memberi daya pada peralatan. Molekul oksigen pada katalis katoda dikombinasikan dengan elektron dan menerima proton, terbentuk sebagai akibat dari air, yang merupakan satu-satunya produk dari reaksi.
Pilihan jenis sel bahan bakar tertentu tergantung pada area penerapannya. Semua sel bahan bakar dibagi menjadi dua kategori utama - suhu tinggi dan suhu rendah. Kedua saat bahan bakar menggunakan hidrogen murni. Perangkat tersebut, sebagai aturan, memerlukan pemrosesan bahan bakar primer ke hidrogen murni. Proses ini dilakukan dengan menggunakan peralatan khusus.
Sel bahan bakar suhu tinggi tidak perlu serupa, karena mereka mengkonversi bahan bakar pada suhu tinggi, yang menghilangkan kebutuhan untuk membuat infrastruktur hidrogen.
Prinsip operasi sel bahan bakar pada hidrogen didasarkan pada konversi energi kimia menjadi listrik tanpa proses pembakaran dan transformasi energi termal yang tidak efektif menjadi mekanis.
Sel bahan bakar hidrogen adalah perangkat elektrokimia yang menghasilkan listrik sebagai akibat dari pembakaran bahan bakar "dingin" yang sangat efisien. Ada beberapa jenis perangkat serupa. Teknologi yang paling menjanjikan adalah sel bahan bakar hidrogen-udara yang dilengkapi dengan pemfc membran pertukaran-proton.
Membran polimer proton-konduktif dirancang untuk memisahkan dua elektroda - katoda dan anoda. Masing-masing diwakili oleh matriks batubara dengan katalis yang diterapkan padanya. Disosiasikan anoda pada katalis, memberikan elektron. Kation dilakukan ke katoda melalui membran, tetapi elektron ditransmisikan ke rantai luar, karena membran tidak dimaksudkan untuk mengirimkan elektron.
Molekul oksigen pada katalis katoda dikombinasikan dengan elektron dari sirkuit listrik dan proton yang diterima, terbentuk sebagai akibat dari air, yang merupakan satu-satunya produk dari reaksi.
Sel bahan bakar hidrogen digunakan untuk membuat blok elektroda membran, yang bertindak sebagai elemen generasi utama dari sistem energi.
Diantaranya harus dialokasikan:
Karena efisiensi tinggi, sel bahan bakar pada hidrogen digunakan di berbagai bidang:
Penggunaan sel bahan bakar yang tersebar luas pada hidrogen peroksida hanya akan dimungkinkan setelah membuat metode yang efektif untuk menghasilkan hidrogen. Untuk memperkenalkan teknologi untuk penggunaan aktif, ide-ide baru diperlukan, sementara harapan tinggi ditugaskan untuk konsep elemen biofuel dan nanoteknologi. Beberapa perusahaan relatif baru-baru ini merilis katalis yang efektif berdasarkan berbagai logam, sementara pada saat yang sama ada informasi tentang menciptakan sel bahan bakar tanpa membran, yang memungkinkan untuk secara signifikan mengurangi biaya produksi dan menyederhanakan desain perangkat tersebut. Keuntungan dan karakteristik sel bahan bakar pada hidrogen tidak melebihi kelemahan utama mereka - biaya tinggi, terutama dibandingkan dengan perangkat hidrokarbon. Diperlukan minimal 500 ribu dolar untuk membuat satu pembangkit listrik tenaga hidrogen.
Sel bahan bakar daya rendah dapat dibuat secara independen di laboratorium rumah atau sekolah biasa. Ketika bahan-bahan menggunakan masker gas lama, potongan-potongan plexiglass, larutan etil alkohol dan alkali.
Perumahan sel bahan bakar pada hidrogen dibuat dari plexiglass dengan ketebalan setidaknya lima milimeter. Partisi antara kompartemen bisa kurang ketebalan - sekitar 3 milimeter. Plexiglass direkatkan dengan lem khusus yang dihasilkan dari chloroform atau dikloroethane dan chip plexiglass. Semua pekerjaan dibuat hanya saat kerudung kerja.
Di dinding luar kasus, lubang dengan diameter 5-6 sentimeter dibor, di mana steker karet dan tabung kaca tiriskan dimasukkan. Batubara gas gas aktif tertidur menjadi kompartemen kedua dan keempat dari tubuh sel bahan bakar - itu akan digunakan sebagai elektroda.
Sirkulasi bahan bakar akan dilakukan di ruang pertama, sedangkan kelima dipenuhi dengan udara dari mana oksigen akan disuplai. Elektrolit, tertidur di antara elektroda, diresapi dengan larutan parafin dan bensin untuk menghindari hit di ruang udara. Pelat tembaga diletakkan pada lapisan batubara dengan kabel matikan, di mana arus akan diberikan.
Sel bahan bakar yang dirakit pada hidrogen dibebankan dengan vodka diencerkan dengan air dalam rasio 1: 1. Kalium caustic ditambahkan dengan rapi ke dalam campuran: 70 gram kalium larut dalam 200 gram air.
Sebelum menguji sel bahan bakar pada hidrogen di ruang pertama, bahan bakar dituangkan ke dalam elektrolit ketiga. Kesaksian voltmeter yang terhubung ke elektroda harus bervariasi dari 0,7 hingga 0,9 volt. Untuk memastikan pengoperasian elemen yang berkelanjutan, bahan bakar bekas harus ditugaskan, dan melalui tabung karet - yang baru. Tabung kompresi menyesuaikan tingkat pakan bahan bakar. Sel bahan bakar serupa pada hidrogen, dirakit di rumah, memiliki kekuatan kecil.
