Слайд 2
Существуют много способов добычи экологически чистой энергии, это
такие как солнце, ветер, геотермальные источники, вода, водород.
Слайд 3
Одно из главных задач ученых и инженеров было
изобретение «чистого двигателя».
«Топливный элемент- это устройство,
которое вырабатывает электричество из водорода, но не путем сжигания, а путем соединения его с кислородом в ходе управляемой химической реакции. При использовании чистого водорода, в отличии от обогащенного водородом ископаемого топлива, выделяется только тепло и вода. Современные авиационные, ракетные и автомобильные двигатели, топливные элементы все чаще начинают возвращаться к частичному или полному использованию водорода. Водород обладает целым набором качеств, делающих сегодня его употребление выгодным
Слайд 4
Авиадвигатель на
водороде
Двигатель для машины BMW
Слайд 5
Водородные топливные элементы считаются будущим мировой энергетики благодаря
своей эффективности и экологической безопасности.
Слайд 6
Химические реакции в ТЭ идут на специальных пористых
электродах (аноде и катоде), активированных палладием (или другими металлами
платиновой группы), где химическая энергия, запасенная в водороде и кислороде, эффективно преобразуется в электрическую энергию. Водород окисляется на аноде, а кислород (или воздух) восстанавливается на катоде.
Слайд 7
Катализатор на аноде ускоряет окисление водородных молекул в
водородные ионы (Н+) и электроны. Водородные ионы (протоны) через
мембрану мигрируют к катоду, где катализатор катода вызывает образование воды из комбинации протонов, электронов и кислорода. Поток электронов через внешний кругооборот производит электрический ток, который используется различными потребителями.
Слайд 8
Проблема в том, что для эффективной работы ТЭ
нужны катализаторы. В качестве катализаторов в топливных элементах чаще
всего применяют платину и её сплавы с не менее драгоценным палладием. Этот материал позволяет значительно облегчить процесс ионизации водорода. Однако в процессе нанесения дорогостоящей платины наиболее распространенным методом аэрографии её потери достаточно велики, что еще более удорожает конечный продукт
Слайд 9
Техасские специалисты во главе с Питером Страссером предлагают
использовать сплав платины с кобальтом и медью. Новый катализатор
представляет собой частицы сплава, содержание металла в которых изменяется от поверхности к ядру: поверхность частиц обогащена платиной, а ядро состоит преимущественно из меди и кобальта. Первые испытания этого катализатора показали эффективность, превышающую аналогичный показатель современных катализаторов для топливных элементов в 4–5 раз. Вдобавок нанокатализатор оказался существенно дешевле.
Слайд 10
В отличии от аккумулятора и батареек, ТЭ не
истощается и не требует перезарядки; он работает, пока подается
топливо.
Россия имеет уникальные достижения в области разработки ТЭ. Однако пока что свои возможности мы не используем в достаточной мере, обрекая себя не только на отставание в перспективной области энергетики, но в будущем ставим себя в зависимость от мировой экономической и политической конъюнктуры.
Слайд 11
Если верить утверждению крупнейшего воротилы мобильного бизнеса, компании
Nokia, от топливных элементов в качестве аккумуляторов для сотовых
телефонов нас отделяет какая-то пара лет. В топливных элементах источником энергии является водород, метанол или этиловый спирт, которые окисляются кислородом при участии платинового катализатора
Слайд 12
Автомобиль Toyota FCHV, работающий на водороде, проехал расстояние
в 560 км между Осака и Токио без последующей
дозаправки. В июле японские инженеры разработали технологию, которая позволяет увеличить давление в баке с водородом до 70 МПа. Новшество позволяет увеличить расстояние, которое автомобиль может проехать без дозаправки, на 660 км.