Što je generator gorivnih ćelija?

Generator gorivih ćelija je uređaj koji generira električnu energiju putem elektrokemijskih reakcija umjesto izgaranja goriva. Iako se često povezuju s tehnologijama čistog vodika, generatori gorivnih ćelija mogu koristiti razne izvore goriva, uključujući tradicionalna fosilna goriva kao što je prirodni plin. Generator gorivih ćelija koristi više gorivnih ćelija grupiranih u “sklad” zajedno s pratećim komponentama za proizvodnju električne energije željenog napona i struje. Generatori koji koriste tehnologiju gorivnih ćelija proizvedeni su u različitim veličinama, u rasponu od malih prijenosnih jedinica do generatora veličine traktora i prikolice koji mogu napajati male gradove.

U srcu svakog generatora gorivih ćelija su gorivne ćelije koje koriste elektrokemijske reakcije, a ne izgaranje goriva za proizvodnju električne energije. To čini tehnologiju gorivnih ćelija mnogo čišćom od konvencionalnih generatora, koji proizvode nusproizvode kao što su pepeo, ugljični dioksid i zagađivači koji stvaraju smog dok se pale i spaljuju gorivo. Postoji mnogo vrsta gorivnih ćelija i u njihovoj konstrukciji može se koristiti širok raspon materijala, ali osnovni princip ostaje isti: izvor goriva pokreće više kemijskih reakcija s komponentama gorive ćelije za proizvodnju elektrona. Iako se često smatraju sinonimom za energiju vodika, gorive ćelije mogu koristiti tradicionalna fosilna goriva kao što je prirodni plin. Alternativno gorivo, kao što je bioplin ili metan, također se može koristiti u mnogim dizajnima.

Jedna gorivna ćelija sama po sebi ne može stvoriti dovoljno električne energije da bude korisna u većini aplikacija, pa se često grupiraju u ono što je poznato kao snop gorivnih ćelija. Broj pojedinačnih ćelija u hrpi ovisi o namjeravanoj uporabi sustava, a veliki generator gorivnih ćelija može uključivati ​​višestruke hrpe. Osim dimnjaka ili dimnjaka, generator sadrži i druge komponente kao što su izolacija, spremnici za skladištenje goriva i uređaji koji se koriste za izdvajanje vodika iz različitih izvora goriva. Ako se generator koristi za dopunu ili zamjenu električne mreže, mora se koristiti inverter za pretvaranje istosmjerne struje (DC) koju proizvode gorive ćelije u izmjeničnu struju (AC) koja se koristi u mreži i kućanskim aparatima.

Budući da broj gorivnih ćelija u hrpi može varirati, generator gorivnih ćelija može biti u širokom rasponu veličina. Neki vrlo mali proizvodi usmjereni su na punjenje uređaja potrošačke elektronike, kao što su mobilni telefoni i prijenosna računala. Stambeni generatori gorivnih ćelija, koji obično proizvode između 1 i 5 kilovata, često se koriste u nečemu što se zove kombinirani sustav topline i energije (CHP) kako bi se dom osigurao i električnom i toplinskom energijom. Veće jedinice veličine tegljača i prikolice mogu koristiti komunalna poduzeća za napajanje dodatne energije u električnu mrežu tijekom razdoblja velike potražnje. Proizvedene su mobilne jedinice za pogon automobila, autobusa, podmornica, pa čak i svemirskih letjelica.