Přečtěte si: Zpráva z konference „Elektrické autobusy pre mesto“: slovenská premiéra v Nitře představila aktuální problematiku elektrických autobusů v kontextu smart city




Pozvánky na akce


Stalo se












„Zelené“ taháky pro středoškoláky (i dospělé) 2

Víte, jak funguje palivový článek?

20.12.2012 Palivové články slouží k přímé přeměně chemické energie na stejnosměrný elektrický proud.

Základem jsou elektrochemické procesy. Při chemické reakci vstupních látek – paliva a okysličovadla - se chemická energie přeměňuje na elektrickou energii.

Nejčastějším palivem je vodík vázaný v některé složitější chemické sloučenině, například v metanolu (metylalkoholu) či metanu, získávaném ze zemního plynu. Vodík se nejprve chemickou reakcí uvolní a poté vstupuje do palivového článku. Jako okysličovadlo se obvykle používá čistý kyslík.

Vlastní chemická reakce probíhá na elektrodách ponořených do elektrolytu – tedy vodivém roztoku iontů ve vodě. Při ní dochází k rozkladu atomů paliva na kladně nabité částice – kationty a záporně nabité částice – volné elektrony. Spojíme-li vodivě obě elektrody, vytvoříme elektrický obvod, kterým budou volné elektrony protékat, a vznikne elektrický proud. Volné elektrony pak v elektrolytu reagují s okysličovadlem a kationty z paliva a dochází k jejich okysličování – spalování, za vzniku vody – tedy vlastně „popela“.

Elektrolyt přitom plní dvojí úlohu: jednak umožňuje průchod elektricky nabitých částic, jednak odděluje oba plyny, aby nepřišly do přímého styku (což by vedlo k výbušné chemické reakci).

Princip fungování ukazuje obrázek na zjednodušeném příkladu, kdy palivem je vodík a okysličovadlem kyslík.

Existují rozmanité druhy palivových článků, využívající různé druhy paliva a elektrolytu, ale fungující v podstatě na témž principu. U některých typů je elektrolyt nahrazován polymerovou membránou nebo tuhými keramickými sloučeninami, které umožní průchod pouze některým iontům (polymery jsou organické sloučeny, známé v každodenním životě především jako umělé hmoty). Palivové články pracují při různých provozních teplotách, od 80 °C až po 1000 °C. Články s provozními teplotami kolem 100 °C (80 až 120 °C) se nazývají nízkoteplotní, články s vyššími provozními teplotami jsou vysokoteplotní. Jejich vlastnosti jsou různé podle typu. Obecně lze ale říci, že nízkoteplotní články jsou v porovnání s vysokoteplotními méně náročné na odolnost zařízení, ale náročnější na kvalitu paliva.

Palivové články se dnes prakticky uplatňují zejména jako zdroj energie při kosmických letech (kosmická loď Apollo byla např. vybavena sérií palivových článků o celkovém výkonu 75 kW), u vojenské techniky nebo pro podmořská zařízení. Čím dál více se objevuje i jejich další využití v praxi, např. v automobilech, kolejových vozidlech nebo v manipulační technice – viz Palivové články ve vysokozdvižných vozících

Hlavní výhodou palivového článku je čistota provozu a vysoká energetická účinnost. Hlavní nevýhodou jsou vysoké investiční náklady.

redakce Proelektrotechniky.cz

Bonus: Vtip o palivovém článku

Přečtěte si také:

Univerzita v Bridgeportu má vlastní palivočlánkovou kogeneraci

9.5.2014 Město Bridgeport v americkém státě Connecticut bude mít již druhý palivočlánkový energetický zdroj. Po Brigeportském palivočlánkovém parku bude v areálu University of Bridgeport instalována 1,4MW palivočlánková kogenerační jednotka. Na začátku května 2014 to oznámil její dodavatel, společnost FuelCell Energy 


První palivočlánkový autobus dorazil do Aberdeenu

25.3.2014 Do skotského Aberdeenu byl v polovině března 2014 dodán první z parku deseti palivočlánkových autobusů od belgického výrobce Van Hool. Během následujících týdnů by k němu mělo přibýt i ostatních devět vozidel. Projekt vodíkových autobusů v Aberdeenu (Aberdeen Hydrogen Bus Project) se tak zařadí k jednomu z největších demonstračních projektů tohoto druhu v Evropě. 


H2FC: Evropský výzkumný projekt pro vodíkové a palivočlánkové technologie

17.3.2014 Koncem února 2014 byla naše odborná veřejnost seznámena s novým evropským projektem H2FC – Integrace evropské infrastruktury pro podporu vědy a vývoje vodíkových a palivočlánkových technologií směrem k evropské strategii pro trvale udržitelnou, konkurenceschopnou a bezpečnou energetiku. 


Nové vodíkové plnicí stanice ve Velké Británii

20.2.2014 Velká Británie je jednou z evropských zemí podporujících palivočlánkové technologie a související vodíkovou infrastrukturu. Po síti vodíkových čerpacích stanic v Londýně a okolí jsou budovány další, pro něž bude vodík získáván z elektrolyzérů. Velkokapacitní plnicí stanici pro park deseti palivočlánkových autobusů, instalovanou v autobusových garážích Kittybrewster, připravuje skotské město Aberdeen. 


Nizozemsko a Belgie rozvíjejí palivočlánkovou e-mobilitu

6.2.2014 Jak v lednu 2014 informovala Evropská elektromobilní observatoř (EEO), s níž provozovatel našeho portálu udržuje odbornou spolupráci, byla v nizozemském Helmondu uvedena do provozu nová vodíková plnicí stanice pro palivočlánkové autobusy a užitkové vozy, vlastněná společností WaterstofNet. Spolu s ní byla představena i nová koncepce palivočlánkového autobusu (fc-busu) nizozemského výrobce VDL Bus & Coach. Důležitým výrobcem technologií je v obou případech společnost Hydrogenics 


Serenergy H3 5000: metanolový palivový článek pro záložní zdroje energie

28.1.2014 O metanolových palivových článcích od dánského výrobce Serenergy jsme již psali v souvislosti s metanolovými palivočlánkovými automobily. Serenergy nyní uvádí na trh nový metanolový palivový článek řady H3 500, tentokrát k využití jako záložní nebo doplňkový zdroj energie, zejména v kombinaci s obnovitelnými zdroji.  



Bridgeport FC Park: nový palivočlánkový park v USA

14.1.2014 Americký výrobce průmyslových palivových článků FuelCell Energy, Inc., o němž jsme psali v souvislosti s palivočlánkovou kogenerací v nemocnici Hartford ve státě Connecticut, dokončil na samém konci roku 2013 dodávku „na klíč“ palivočlánkového parku, tedy komplexu palivočlánkových elektráren, pro jeho provozovatele, energetickou společnost Dominion. 


Co přinesl rok 2013 v palivočlánkových technologiích ve světě

30.12.2013 Odborný informační portál FuelCellToday, s nímž naše redakce spolupracuje, přinesl před Vánoci 2013 analýzu postupu, který ve svém vývoji a pronikání na trhy zaznamenaly v roce 2013 palivočlánkové technologie ve světě. Analýza se zaměřila na tři typy produktů, v nichž se palivové články nejvíce uplatňují: mikrokogenerace, záložní zdroje elektrické energie a palivočlánková elektrická vozidla. Ukažme si z ní dále některé zajímavé momenty.


Palivočlánkové vidlicové vozíky pro BMW

20.12.2013 O využití palivových článků pro manipulační vozíky ve skladech jsme v naší rubrice Elektromobilita psali již dříve, například v článku Palivové články ve vysokozdvižných vozících. Automobilka BMW nyní zahájila od začátku prosince 2013 ve svém závodě v Lipsku provoz pěti vidlicových vysokozdvižných vozíků FC 25 a FC 35 spolu se čtyřmi tahači přívěsných vozíků typu P30 FZ, všechny poháněné elektřinou z palivových článků. Jejich dodavatelem je Linde Material Handling. Pohon vozíků byl vyvinut ve spolupráci s kanadskou společností Hydrogenics 


Osvětlovací věž s palivovými články

14.2.2013 Britský výrobce Youngman představil 11. února 2013 zcela inovační přístup k pojízdné osvětlovací technice: pojízdnou osvětlovací věž Ecolite-H2, vybavenou LED svítidly, pro něž elektřinu vyrábí palivový článek. 



Naše tipy


















Copyright © 2012 – 2018 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services