Membran pertukaran proton kanggo sel bahan bakar

1.1 Ringkesan saka

Masalah kekurangan energi saya tambah serius ing saindenging jagad.Kanggo bahan bakar fosil tradisional ora bisa dianyari, lan nggunakake proses nyebabake polusi lingkungan serius.Nanging, sebagian besar konversi energi ditindakake kanthi proses mesin panas, sing ora efisien.Sajrone 30 taun kepungkur, bahan bakar fosil saya suda lan panjaluk energi resik saya tambah.Iki minangka tugas serius sing diadhepi manungsa ing abad kaping 21 kanggo golek energi sing bisa dianyari sing ramah lingkungan.Mulane, ing tampilan saka masalah ing ndhuwur-kasebut disebabake energi tradisional, riset ing Ngapikake efficiency konversi energi lan seeking energi anyar resik wis liyane lan liyane ekstensif.

Sel bahan bakar minangka jinis teknologi energi anyar, sing langsung ngowahi energi kimia Bahan Bakar dadi listrik liwat reaksi elektrokimia.Kajaba iku, ora diwatesi dening kahanan geografis lan geografis.Ing taun-taun pungkasan, sel bahan bakar wis dikembangake kanthi cepet, lan wis ditrapake ing macem-macem lapangan.

1.2 Sel bahan bakar

Sel bahan bakar ora diwatesi dening siklus Carnot lan nduweni tingkat konversi energi teoritis sing dhuwur (efisiensi 80% ing ngisor 200°C). Ing laku, efficiency iku loro kanggo telu saka mesin pembakaran internal biasa. Bahan bakar sing digunakake yaiku hidrogen, metanol, hidrokarbon lan zat liyane sing sugih hidrogen, sing ramah lingkungan.Mulane, sel bahan bakar duwe prospek aplikasi sing wiyar.Telung aspèk ing ngisor iki saka komposisi, klasifikasi lan karakteristik sel bahan bakar khusus dikenalaké:

1.2.1 Komposisi sel bahan bakar

Sel bahan bakar minangka piranti mbalikke kanggo elektrolisis banyu.Ing sel bahan bakar, hidrogen lan oksigen bereaksi sacara kimia kanggo mbentuk banyu lan ngeculake listrik.Struktur dhasar sel bahan bakar dumadi saka anoda, katoda lan elektrolit.Biasane, anoda lan katoda ngemot jumlah katalis tartamtu kanggo nyepetake reaksi elektrokimia ing elektroda.Ing antarane rong kutub kasebut ana elektrolit, sing bisa dipérang dadi limang jinis: dhasar, fosfat, oksida padhet, karbonat cair lan membran pertukaran proton.Njupuk sel bahan bakar H/O minangka conto (Gambar 1-1): H mlebu ing bagean anoda sel bahan bakar, lan lapisan platinum ing anoda ngowahi hidrogen dadi proton lan elektron.Elektrolit penengah mung ngidini proton nembus menyang bagean katoda sel bahan bakar.Elektron mili liwat sirkuit njaba menyang katoda kanggo mbentuk arus.Oksigen mlebu ing katoda sel bahan bakar lan gabung karo proton lan elektron kanggo mbentuk banyu.