Применение - топливный элемент
Cтраница 2
Следует отметить, что после того, как в исследовательских лабораториях были заложены научные основы, работы над топливными элементами приняли технологический характер. Стали лучше видны перспективы применения топливных элементов, хотя притягательная сила этой области электрохимии несколько пострадала из-за неудач и преувеличенной рекламы. [16]
Не исключена возможность, что для получения больших количеств водорода и кислорода удастся непосредственно использовать приходящую на Землю энергию солнечного излучения Фотохимическое разложение ( фотолиз) воды позволяет накапливать энергию солнечного излучения в форме химической энергии водорода и кислорода, а из этих газов в водород-кислородном элементе получать электрическую энергию. Возможно также, что атомные электростанции будут способствовать расширению применения топливных элементов. [17]
В космических и наземных аппаратах применяется ряд нагревательных приборов, использующих теплоту, полученную в результате распада радиоизотопов. Поскольку большинство таких приборов имеет относительно небольшие габариты, то они не требуют применения композиционных топливных элементов. Однако в космическом летательном аппарате Пионер вмонтировано двенадцать небольших нагревателей, получивших название PRHU ( Pioner Radioisotopes Heater Units), которые используют топливный элемент из кермета РМС. Эти нагреватели предназначены для защиты магнитометра и солнечных датчиков и предохранения от замерзания гидразинового топлива в ракетном двигателе космического аппарата и топливных баках в условиях дальнего космоса. [18]
Ведутся исследования по применению микробиологических методов для очистки жидкого и твердого топлива от соединений серы. Одним из кардинальных решений проблемы защиты окружающей среды является использование водорода в качестве топлива, а также применение электрохимических топливных элементов. Быстрыми темпами развивается атомная энергетика. [19]
В настоящее время интенсивно разрабатывают и другие топливные элементы на основе более дешевых и калорийных видов топлива, таких, как оксид углерода, спирты и различные нефтепродукты. В качестве окислителя кроме кислорода используют фтор и хлор. Применение топливных элементов в народном хозяйстве открывает большие возможности на пути прямого превращения химической энергии топлива в электрическую с высоким коэффициентом полезного действия. [20]
 |
Геотермальные источники пара в Калифорнии ( США. [21] |
В настоящее время широко ведутся работы над созданием эффективных высокотемпературных топливных элементов. Пока удельная мощность топливных элементов все еще невелика. Однако успехи электрохимии и конструктивные усовершенствования топливных элементов в недалеком будущем могут сделать вполне возможным применение топливных элементов в автотранспорте и энергетике. Топливные элементы бесшумны, экономичны и у них отсутствуют вредные отходы, загрязняющие атмосферу. [22]
Попытку создания топливного элемента, пригодного для практики, впервые осуществил Павел Николаевич Яблочков. Им были разработаны в 1895 г. элементы с газовыми электродами. Теоретические вопросы, связанные с созданием топливных элементов, изучали многие, крупные зарубежные ученые - Оствальд, Нернст, Грубе и другие и в СССР - Фрумкин и ряд ученых его школы. Над этой проблемой работает ряд коллективов исследователей. Однако применение топливных элементов пока еще очень ограничено. В настоящее время называют топливными элементами все элементы, в которых активные материалы не заключены в самом элементе, а подаются в него непрерывно. В качестве окислителя на положительном электроде в топливных элементах чаще всего используют кислород. Существуют элементы с жидкими окислителями - азотной кислотой и др., но они не получили пока распространения. Работа кислородного электрода была рассмотрена ранее. На отрицательном электроде в качестве активных веществ ( топлива) используют газообразные ( водород), жидкие ( метанол, гидразин и др.) и твердые вещества. Некоторые виды топлива ( метан, уголь) электрохимически инертны, их ионизация протекает так медленно, что практически процесс не осуществим без принятия специальных мер. Для ускорения реакции используют два способа; электроды изготавливают из веществ, каталитически ускоряющих процесс, и работают при повышенных температурах. [23]
Страницы: 1 2