kütuseelement?

5 tüüpi

Prootonvahetusmembraani kütuseelement (PEMFC)
Prootonvahetusmembraani kütuseelement kasutab elektrolüüdina prootonivahetusmembraani. Seda tüüpi kütuseelementides juhitakse vesinikgaasi läbi anoodi, samal ajal kui katoodile juhitakse gaasi hapnikku, kusjuures prootonivahetusmembraan toimib nende vahel elektrolüüdina. Elektrokeemilise reaktsiooni käigus jaguneb gaas anoodil prootoniteks ja elektronideks. Kui prootonid läbivad prootonivahetusmembraani, siis elektronid voolavad läbi välise vooluringi, tekitades elektrienergiat. Katoodil ühineb hapnik prootonite ja elektronidega, tekitades kõrvalsaadusena veeauru. PEMFC-d pakuvad selliseid eeliseid nagu suur võimsustihedus, kiire käivitusaeg ja suure tõhususega muundamine, mistõttu neid kasutatakse laialdaselt transpordivahendites, nagu autod ja kerged veoautod.
Leeliskütuseelement (AFC)
Leeliskütuseelement kasutab elektrolüüdina kaaliumhüdroksiidi lahust. AFC-des laguneb gaas vesinik anoodil vesinikioonideks ja elektronideks. Vesinikuioonid läbivad kaaliumhüdroksiidi lahust, samal ajal kui elektronid voolavad läbi välise ahela, tekitades elektrienergiat. Katoodil ühineb hapnik vesinikioonide ja elektronidega, mille tulemuseks on kõrvalsaadusena vesi. AFC-del on kõrge efektiivsusega konversioon ja vastupidavus, kuid kaaliumhüdroksiidi lahuse söövitava toime tõttu leiavad nad laialdast rakendust konkreetsetes valdkondades, nagu lennundus ja kaitse.


Fosforhappe kütuseelement (PAFC)
Fosforhappe kütuseelement kasutab elektrolüüdina fosforhapet. PAFC-des jagatakse gaas vesinik anoodil prootoniteks ja elektronideks. Prootonid migreeruvad läbi fosforhappe elektrolüüdi, elektronid aga voolavad läbi välise vooluringi, tekitades elektrienergiat. Katoodil ühineb hapnik prootonite ja elektronidega, tekitades kõrvalsaadusena vett. PAFC-d pakuvad suure tõhususega konversiooni ja stabiilsust, mida tavaliselt kasutatakse generaatorikomplektides ja koostootmissüsteemides.
Tahkeoksiidkütuseelement (SOFC)
Tahkeoksiidkütuseelement kasutab elektrolüüdina tahket oksiidmaterjali. SOFC-s laguneb gaas vesinik anoodil prootoniteks ja elektronideks. Prootonid migreeruvad läbi tahke oksiidelektrolüüdi, elektronid aga voolavad läbi välise vooluringi, tekitades elektrienergiat. Katoodil läbib hapnik oksüdatsiooni, kuna see ühineb prootonite ja elektronidega, tekitades hapnikuioone. Need hapnikuioonid läbivad tahke oksiidelektrolüüdi tagasi anoodile, kus nad reageerivad gaasilise vesinikuga, tekitades kõrvalsaadusena veeauru. SOFC-d pakuvad selliseid eeliseid nagu kõrge kasuteguriga muundamine, kütuse paindlikkus ja pikk kasutusiga, mistõttu neid kasutatakse tavaliselt generaatorikomplektides ja koostootmissüsteemides.


Sulanud karbonaadist kütuseelement (MCFC)
Sulakarbonaadist kütuseelement (MCFC) on ka kõrge temperatuuriga kütuseelement, mis kasutab elektrolüüdina sulakarbonaati. MCFC-s koosneb kütusegaas tavaliselt vesiniku ja süsinikdioksiidi segust. Need gaasid lagunevad anoodi reaktsioonitsoonis karbonaadiioonideks ja elektronideks. Karbonaadiioonid võivad kõrgel temperatuuril migreeruda läbi sula karbonaadi elektrolüüdi ja katoodreaktsioonitsoonis ühineda hapnikuga, tekitades vett, süsinikdioksiidi ja elektrone. Elektronid voolavad läbi välise vooluahela ja toodavad elektrienergiat. MCFC-de töötemperatuur jääb üldiselt vahemikku 600–700 kraadi Celsiuse järgi.




