Seminarky.cz > Seminárky/Referáty > > Palivové články

Palivové články

Kategorie: Fyzika

Typ práce: Seminárky/referáty

Škola: Gymnázium a Střední odborná škola dr. Václava Šmejkala, Ústí nad Labem, příspěvková organizace, Ústí nad Labem

Charakteristika: Tato práce se zabývá stavbou jednoduchého palivového článku na teoretické rovině. Práce palivový článek charakterizuje, popisuje jeho vývoj i nejmodernější pojetí. Poslední část se věnuje jeho využití v praktickém životě.

Obsah

1.
Úvod
2.
Palivový článek
3.
Palivový článek – PEMFC
4.
Vývoj palivového článku
5.
Problémy palivového článku
6.
Využití palivového článku v běžném životě
7.
Závěr

Úryvek

“Problémy palivového článku
Největším současným problémem palivových článků jsou jejich vysoké výrobní náklady. Jednotlivé díly jsou už samy o sobě velice drahé. Drahá vrstva katalyzátoru, kterým je nejčastěji platina, plynová difúzní vrstva a bipolární destičky tvoří dohromady asi 70% výsledné ceny palivového článku. Aby mohly palivové články konkurovat současným spalovacím motorům, musel by být poměr jejich ceny k výkonu 35$ na jeden kilowatt, tento poměr je však v současné době zhruba 110$ na jeden kilowatt. Řešením pro tento problém by mohlo být snížení množství platiny, nebo její úplné nahrazení jiným, levnějším katalyzátorem. [2]
Dalším nedostatkem palivových článku je jejich odolnost. Očekává se od nich spolehlivost při teplotách přes 100°C, ale také v prostředí s teplotami pod bodem mrazu. Proto je třeba, aby membrána byla odolná. A také je důležité, aby byla stabilní při náhlých změnách teploty. Při využití například v automobilech, kdy často zastavujete a opětovně se rozjíždíte, dochází k prudkým výkyvům teploty. V současnosti mají membrány tendenci se při vyšších teplotách rozpadat.
S teplotami pod bodem mrazu přichází další problém. Pro úspěšnou reakci musí být na membráně u PEMFC přítomna voda. Při teplotách pod nulou, by mohlo docházet k jejímu zamrzání. Naopak v suchém prostředí by se mohla zase vypařovat. A při teplotách nad 80°C je hydratace membrány bez vysokotlakového hydratačního systému úplně nemožná.[2] Proto je potřeba sestrojit systém palivového článku tak, aby nemohlo dojít k výše zmíněným situacím.
V neposlední řadě je také problém v součastné infrastruktuře. Kdyby začala auta jezdit na „vodík“, musela by vzniknou úplně nová síť čerpacích stanic, specializovaných právě na doplňování vodíkového paliva. Také není vyřešen systém skladování a distribuce vodíkového paliva. [2]

Využití palivového článku v běžném životě
Díky jejich spolehlivosti jsou velmi často využívány v odlehlých oblastech, například v rozlehlejších parcích nebo osamocených meteorologických stanicích. [4] Veliký význam mají palivové články pro vesmírný program, pro který byly v podstatě i vytvořeny. Zde jsou využívány k pohonu raketoplánů a dříve také raket. A nesmíme opomenout využití pro vojenské účely.
V současnosti se uvažuje o využití palivového článku jako microCHP, což je v podstatě kogenerační jednotka pro domácí využití. [4] Při výrobě elektrické energie je zde jako odpadní produkt produkována tepelná energie, která může být využita například k vytápění nebo ohřevu vody.
A samozřejmě je v současnosti nejvíce diskutováno využití pro pohon automobilů. Na následujícím obrázku je vidět motor Toyoty FCHV, který pohání právě palivový článek. [4]

V následujícím přehledu je uvedeno, kde se který typ palivového článku nejvíce využívá
Polymer exchange membrane fuel cell
Tento typ našel své využití právě jako alternativní pohonná jednotka pro automobily. [2]
Solid oxide fuel cell, Phosphoric-acid fuel cell a Molten-carbonate fuel cell
Tyto tři typy palivových článků se využívají jako CHP. Phosphoric-acid fuel cell je v současnosti využívána nejvíce. Solid oxide fuel cell je zde účinnější, ale ještě jí v širším použití brání nějaké konstrukční problémy. Molten-carbonate fuel cell je zatím ještě ve vývoji, ale v budoucnu i se s tímto typem počítá. [2]
Alkaline fuel cell
Tento typ hojně využívala v minulosti NASA ve svých raketoplánech. Vyžaduje však ke svému provozu čistý vodík a kyslík a to je velice nákladné. Proto je jeho další využití značně omezené. [2]
Direct-methanol fuel cell
Tento typ by mohl být využit stejně jako Polymer exchange membrane fuel cell, ale je oproti němu méně účinný a nákladnější na výrobu. A proto se také v současnosti o jeho využití neuvažuje [2]"

Poznámka

Obsahuje schémata a fotografii. Vypracováno do hodin Chemie. Čistý text dosahuje cca 3 stran.

Vlastnosti

STÁHNOUT PRÁCI

  1. SMS platba (ČR) 15 Kč

    Platba prostřednictvím brány mobilního operátora. Pro započetí platebního procesu prosím vyplňte kontrolní kód a stiskněte tlačítko "Zaplatit"

    Po proběhnutí platby budete přesměrováni zpět na tuto stránku, kde najdete odkaz ke stažení práce.


    V případě potíží s realizací platby se neváhejte obrátit na infolinku poskytovatele služby, společnost Advanced Telecom Services s.r.o., na čísle +420 776 999 199

    Nápověda pro zákazníky Telefónica O2:

    1. Vyplňte Vaše číslo na mobil, zvolte jako operátora Telefónica O2 a klikněte na POTVRDIT.
    2. Zobrazí se Vám informace, že SMS byla odeslána.
    3. Na mobilní telefon Vám bude doručena SMS zpráva s odkazem.
    4. Klikněte na odkaz v SMS zprávě, budete propojeni na platební bránu společnosti Telefónica O2. Zde potvrďte platbu.
    5. Na internetu se zobrazí výsledek proběhlé platby.
    Pro úspěšnou realizaci platby je nutné mít aktivní službu „O2 platba“. Služba je většinou aktivní automaticky, takže není třeba nejdřív nic aktivovat.

    Nápověda pro zákazníky Vodafone:

    1. Vyplňte Vaše číslo na mobil, zvolte jako operátora Vodafone a klikněte na POTVRDIT.
    2. Dojde k přesměrování na Vodafone portál.
    3. Potvrďte Vaše mobilní číslo kliknutím na DALŠÍ. .
    4. Na Váš mobilní telefon přijde SMS zpráva s kódem.
    5. Zadejte tento kód do formuláře, klikněte na OK.
    6. Objeví se Vám údaje o platbě, kterou potvrďte kliknutím na POKRAČOVAT.
    7. V té chvíli proběhne platba, o jejímž výsledku Vás informuje došlá SMS zpráva.
    Pro úspěšnou realizaci platby je nutné mít aktivní službu „M-peněženka“. Služba je většinou aktivní automaticky, takže není třeba nejdřív nic aktivovat.

    Nápověda pro zákazníky T-mobile:

    1. Vyplňte Vaše číslo na mobil, zvolte jako operátora T-mobile a klikněte na POTVRDIT.
    2. Dojde k přesměrování na T-mobile portál, potvrďte zde svůj souhlas s podmínkami platby.
    3. Pokud máte na T-zones účet, přihlaste se a pokračujte bodem 7.
    4. Pokud účet na T-zones nemáte, vepište do formuláře svoje mobilní číslo a klikněte na ODESLAT ČÍSLO.
    5. Přijde Vám SMS zpráva s kódem.
    6. Vepište kód jako heslo do formuláře a klikněte na PŘIHLÁSIT.
    7. Objeví se Vám údaje o platbě, které potvrďte kliknutím na tlačítko ZAPLATIT.
    8. V té chvíli proběhne platba, o jejímž výsledku Vás informuje došlá SMS zpráva.
    Pro úspěšnou realizaci platby je nutné mít aktivní službu „M-platba“. Služba je většinou aktivní automaticky, takže není třeba nejdřív nic aktivovat.
  2. Platit kartou 15 Kč

    Platba kartou. Pro započetí platebního procesu prosím vyplňte kontrolní kód a stiskněte tlačítko "Zaplatit"

    Po proběhnutí platby budete přesměrováni zpět na tuto stránku, kde najdete odkaz ke stažení práce.


    Po odeslání kontrolního kódu budete přesměrováni do platební brány GP webpay, kde zadáte údaje potřebné pro platbu. Platbu dokončíte stisknutím tlačítka "ZAPLATIT".

    Akceptované karty: VISA, VISA Electron, V PAY, MasterCard, Maestro.

  3. Koupit za kredity - 10 Kč >>> ZVÝHODNĚNÁ CENA!
    Jedním stiskem tlačítka, obratem a za výhodnou cenu!
    JEN PRO REGISTROVANÉ UŽIVATELE
    Cena za stažení je pouze 180 kreditů (=10Kč).
  4. Platit převodem z ČSOB a Poštovní spořitelny, službou PaySec 10 Kč >>> ZVÝHODNĚNÁ CENA!
    Rychle, bezpečně a pohodlně.
    Zaplatit za tuto práci přes PaySec >>> Kliknutí na odkaz Vás přesměruje do platebního rozhraní
    Kliknutím na ikonku Vás přesměrujeme do platebního systému, kde si vyberete převod z ČSOB, Poštovní spořitelny nebo platbu PaySec
  5. SMS platba (Slovensko) - 0,60€
    Stahovací kód k této práci získáte do několika minut se službou mobilního operátora Premium Rate SMS.
    Zašlete SMS zprávu ve tvaru: SEMmezera14199
    - na telefonní číslo: 8877
    Cena jedné SMS je 0,60€ včetně DPH. Pro využití SMS platby je třeba mít aktivovanou službu Premium Rate SMS. Službu technicky zajišťuje Advanced Telecom Services, s. r. o.
    SMS musí být ve formátu TEXT, bez diakritiky a bez formátování (tj. základní velikost a typ písma). Stahovací kód je použitelný pouze pro tuto práci a je platný až do uzavření okna internetového prohlížeče.
    Stahovací kód přijde obratem na mobil, je platný 24 hodin a lze jej zadat celkem dvakrát.
    Pro stažení této práce zadejte stahovací kód (bez uvozovek):


Důležité informace: Provedením mobilní platby, odesláním SMS, platbou kredity, platbou kartou, PaySecem nebo převodem z účtu souhlasíte s Podmínkami stahování.
Veškeré informace o platbách si můžete přečíst zde.
Máte při placení nebo stahování práce problém? Odpovědi na časté problémy najdete zde nebo kontaktujte naší podporu.

Diskuse