Предности горивних ћелија су огромне; међутим, у овом посту ћемо се позабавити неким недостацима горивних ћелија које такође треба да узмемо у обзир у нашој потрошњи енергије.
Људи и земље широм света постају све забринутији како климатски изазови добијају замах. Владе широм света траже више еколошки прихватљиви и дугорочни извори електричне енергије и енергије.
Повећана примена обновљивих технологија, као што су електрични аутомобили, добра је илустрација свега овога. Технологија горивих ћелија је још једна иновација која је све популарнија широм света.
A гориво ћелија је уређај који генерише електричну и топлотну енергију коришћењем горива. Горивне ћелије су електрохемијске ћелије које трансформишу хемијску енергију горива (обично водоника) и оксидационог агенса (обично кисеоника) у електричну енергију користећи пар редокс реакција.
Они се разликују од већине батерија по томе што им је потребан континуирани извор горива и кисеоника (редовно из ваздуха) да би се одржала хемијска реакција.
За разлику од батерија, горивне ћелије нису уређаји за складиштење енергије, већ претварачи енергије.
Споља, горивне ћелије се готово не разликују од мотора са унутрашњим сагоревањем. За разлику од мотора са унутрашњим сагоревањем, гориво у горивој ћелији се не сагорева већ се хемијском реакцијом претвара у електричну енергију и топлоту.
Данас се горивне ћелије користе првенствено за напајање. Једна од предности је њихов рад са нултом емисијом, чиме служе као еколошки прихватљива алтернатива моторима са унутрашњим сагоревањем. Још једна предност је то што се произведена отпадна топлота може лако користити за грејање.
Горивне ћелије се такође могу ефикасно користити у мобилности. С једне стране, они обезбеђују високу густину енергије док, са друге стране, омогућавају брзо пуњење резервоара за гориво.
У сектору комерцијалних возила, горивне ћелије су суштинска компонента будуће мобилности не као алтернатива, већ у комбинацији са батеријама. У апликацијама где су потребне велике количине енергије и где је простор скуп, саме батерије се суочавају са техничким ограничењима.
Тежина је велика, као и потреба за простором. За комерцијалне примене и тешка возила, ово доводи у питање свакодневну прикладност директне електрификације путем батерија.
Горивна ћелија је дизајнирана на начин да се свака горивна ћелија састоји од 2 електроде (аноде и катоде) раздвојене електролитом. Електроде су проводне за електроне, док је електролит пропустљив само за одређену врсту јона (електрично наелектрисане атоме).
Горивне ћелије могу континуирано да генеришу електричну енергију све док се обезбеђују гориво и кисеоник. Као и сваки извор енергије, горивне ћелије имају своје предности и мане. Међутим, у овом чланку ћемо детаљно представити недостатке горивних ћелија, које ћете морати да узмете у обзир приликом употребе горивних ћелија.
Преглед садржаја
9 Недостаци горивих ћелија
Дебате се настављају у вези са предностима и недостацима горивних ћелија, али упркос тренутним ограничењима, горивне ћелије су у великој мери и даље еколошки прихватљива алтернатива фосилним горивима и могу се користити за обезбеђивање флексибилне и велике густине снаге и погона за широк опсег индустријских постројења и начина транспорта.
Међутим, постоје нека ограничења за гориво које морамо узети у обзир.
Стога су наведени и разматрани у наставку неки недостаци, недостаци и изазови горивних ћелија.
- Уклањање водоника
- Инвестиције за развој
- Сакупљање водоника
- Изузетно запаљиво
- Цена сировина
- Укупни расходи
- Фондација
- Регулаторна питања
- Потешкоће у администрацији
1. Уклањање водоника
Упркос томе што је најзаступљенији елемент у Универзуму, водоник не постоји сам по себи; мора се сакупити из течности путем електролизе или одвојити од угљеничних фосилних горива.
Свака од ових метода нужно захтева значајну количину енергије за постизање. Ова енергија може бити више од оне добијене од самог водоника, као и да је претерана.
Штавише, ово уклањање обично захтева коришћење фосилних горива, подрива еколошку ефикасност водоника због очигледног недостатка хватања и складиштења угљеника.
2. Инвестиције за развој
Водониковим горивним ћелијама је потребно финансирање да би се развиле до тачке у којој оне постану истински одржив извор енергије. Ово ће такође захтевати политичку вољу да се потроши новац и време на развој како би се унапредила и развила технологија.
Али онда, глобални изазов или препрека на путу ка развоју одрживе и широко распрострањене енергије водоника је како најбоље изградити ланац понуде и потражње на најисплативији начин и систем количине.
3. Сакупљање водоника
Транспорт и складиштење водоника је много тежи од транспорта и складиштења природни гас и угаљ.
Као резултат тога, постоје додатни трошкови када се користе гориве ћелије као извор енергије.
4. Изузетно запаљив
Водоник је веома запаљив извор горива, који захтева висок ниво безбедносне пажње.
Гас водоник се пали у атмосфери у концентрацијама у распону од 4 до 75 процената, гас водоник се пали у атмосфери.
5. Трошкови сировина
Сировине као што су иридијум и платина су обично потребне као катализатори у горивим ћелијама и неким типовима водених електролизера, што указује да почетни трошкови горивих ћелија и електролизе воде могу бити превисоки.
Ова висока цена спречава неке појединце да улажу у технологију горивних ћелија. Такви трошкови морају бити смањени како би горивне ћелије постале одржив извор горива за све.
Дакле, да би горивне ћелије постале одржив и изводљив извор енергије за све, ове цене морају бити смањене.
6. Укупни расходи
У поређењу са другим изворима енергије, укључујући соларна енергија, гориве ћелије тренутно коштају више по јединици енергије. Међутим, може доћи до промене како се технологија развија; овај трошак је ограничење опште употребе водоника иако је ефикаснији када се једном створи, иако је ефикаснији након што се генерише.
Овај трошак утиче на будуће цене, као што је цена возила на водоник, што је у овом тренутку тешко широко прихваћено.
7. Фондација
Како се фосилна горива користе деценијама, оквир за овај извор енергије већ постоји. Широко распрострањено прихватање технологије горивних ћелија за аутомобилске апликације захтеваће нову инфраструктуру за снабдевање.
Међутим, за апликације на великим удаљеностима, као што су оне за доставна возила и теретна возила, може се користити гориво од почетка до краја.
8. Регулаторна питања
Постоје и регулаторни проблеми у вези са оквиром који представља моделе комерцијалне примене.
Без јасних регулаторних оквира који би омогућили комерцијалним пројектима да схвате своју основу трошкова и прихода, комерцијални пројекти могу да се боре да постигну одлуку о финансијским инвестицијама (ФИД).
9. Потешкоће у администрацији
Постоје додатна ограничења која намећу регулаторна питања укључена у његово функционисање и која одражавају сценарије индустријске примене.
Комерцијални подухвати могу настојати да одрже економску инвестициону стратегију ако не постоје посебне правне структуре које би им омогућиле да остваре своје циљеве у погледу трошкова и користи.
Zakljucak
Ови изазови горивних ћелија потврђују чињеницу да још увек треба да наставимо наш рад у коришћењу горивих ћелија како бисмо остварили пуни потенцијал горивих ћелија као кључног покретача будућег декарбонизованог енергетског система и основног решења за наше глобалне енергетске потребе, као што је као и помоћ у заштити и очувању животне средине.
Препоруке
- Аутомобили на водоник у Индији – нагађања, истина и планови
. - 7 Утицаји литијум-јонских батерија на животну средину у електричним возилима
. - 24 Предности и недостаци водоничног горива
. - Циљеви чисте енергије топљења: улога специјалних хемикалија
. - 8 технологија које покрећу дизајн зеленог града за паметне градове и одрживу будућност
Ахамефула Асценсион је консултант за некретнине, аналитичар података и писац садржаја. Оснивач је фондације Хопе Аблазе и дипломирао је менаџмент животне средине на једном од престижних колеџа у земљи. Опседнут је читањем, истраживањем и писањем.