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%
|
(forrás: Internet: http://www.fuelcell.hu/recomend/public/prez_EBIK_2009.pdf, 2009.11.22.)
3. ábra
Tüzelőanyag típusok
(forrás: Internet: http://www.fuelcell.hu/recomend/public/prez_tuzeloanyagcellakutatas_inverz_TDK.pdfm, 2009.11.22.)
4. ábra
Tüzelőanyag típusok jellemzői
(forrás: Internet: http://www.fuelcell.hu/recomend/public/prez_tuzeloanyagcellakutatas_inverz_TDK.pdfm, 2009.11.22.)
Hírek.rss
