Использование электрохимических генераторов ?

Электрохимические генераторы, или топливные элементы, представляют собой устройства, в которых энергия химической реакции между природным или синтетическим топливом и окислителем непосредственно превращается в электрическую, минуя промежуточные стадии преобразования. Принцип устройства и действия современного электрохи­мического генератора заключается в следующем. В сосуд с электролитом (фосфорная кислота или расплавленные карбона­ты) погружают две пористые трубки, служащие электродами. Через анод пропускают топливо, например, водород, метанол, синтез-газ, природный газ и другие, а через катод - окислитель (кислород, воздух). Ионы водорода, поступающие из анода, проходят через электролит к катоду, а поток электронов пере­дается во внешнюю цепь, в которой возникает постоянный электрический ток.

Наиболее совершенными являются средиетемпературные электрохимические генераторы первого поколения, работаю­щие при температурах 200-230°С на жидком топливе. Электро­ды изготовлены из угля, а в качестве катализатора использует­ся платина.

Среднетемпературные установки (650-670°С) второго поко­ления и высокотемпературные установки (до 1000°С) третьего поколения обладают более длительным сроком службы. КПД таких установок достигает 50%.

Термодинамический анализ работы электрохимических ге­нераторов показал, что их КПД гложет быть 100% и даже выше. Это объясняется тем, что такие установки могут использовать тепло окружающей среды с последующим его превращением в установке в электрическую энергию. Таким образом, в самом процессе заложена не только возможность высокоэффективно­го метода преобразования энергии, но и поглощение избыточ­ного тепла из атмосферного воздуха, что представляет большое значение для уменьшения теплового загрязнения окружающей природной среды.

Весьма перспективным считается применение электрохими­ческих генераторов для крупномасштабного накопления энер­гии. Как уже отмечалось, энергии Солнца и ветра характеризу­ются низкой концентрацией и непостоянством. Эффективное использование такой энергии в больших масштабах невозмож­но без применения специальных накопителей. Одним из перспективных вариантов накопления энергии яв­ляется использование электрохимических генераторов в ком­плексе с электролизерами воды, которые питаются от солнеч­ных и ветряных электростанций. Выделяющийся водород вы­сокой степени чистоты представляет собой идеальное топливо, а кислород - окислитель для электрохимических генераторов.