Pile de combustie cu combustibil de tip hidrocarbură

Pile de combustie:

Pila de combustie este un dispozitiv electrochimic care foloseste hidrogenul si oxigenul din aer pentru a produce electricitate,caldura si apa.

Pilele de combustie functioneaza fara ardere,deci sunt practic nepoluante.

Deoarece combustibilul este transformat direct în electricitate, pila de combustie lucreaza cu randamente mult mai mari decât motoarele cu combustie interna.

Pila de combustie nu are parti în miscare, deci este o sursa de energie silentioasa si fiabila.

Randament ridicat in producerea energiei electrice, datorita unei conversii directe, fara procese intermediare in care sa participe energiile termica sau mecanica.

Exista posibilitatea utilizarii caldurii reziduale.

In cursul functionarii se produce o emisie slaba de oxizi de azot (nocivi).

Gazul natural este unul dintre numerosii combustibili care pot fi utilizati într-o pila de combustie.

Principiul de functionare:

Principiul de functionare al pilei (sursei) electrice cu combustie se bazeaza pe un fenomen invers celui de electroliza. Se introduc doua gaze in spatii diferite, separate printr-un electrolit.

Interactiunea dintre electrolit si hidrogen are drept rezultat disocierea acestuia, adica separarea electronului din atomul de hidrogen si atragerea acestuia catre anod.

Ionul pozitiv de hidrogen ramas migreaza prin electrolit si se combina cu oxigenul de la catod, formand apa.

Deoarece aceasta apa are un deficit de un electron, acesta este preluat de la catod.

Ca urmare, intre catod si anod se stabileste o diferenta de potential, daca la cei doi electrozi se leaga un consumator electric, tensiunea electromotoare creata va genera un curent electric.

Se obtine, in acest mod, un curent continuu, iar pentru obtinerea unui curent alternativ trebuie utilizat un invertor.

Pilele electrice cu combustie se clasifica dupa natura combustibilului utilizat. prezinta o sinteza a diferitelor combinatii posibile.

Daca se utilizeaza gaz metan, in pila de combustie va trebui, in prealabil, sa fie introduse moleculele de hidrogen si oxigen, obtinute prin disocierea vaporilor de apa cu ajutorul unui fierbator.

La alte tipuri de pile anozii vor fi alimentati cu gaz de sinteza, iar catozii cu aer.

Procesul este exoterm, astfel ca o parte din caldura rezultata va fi folosita pentru

procesul de conversie, iar surplusul, impreuna cu aerul rezultat de la catod, va fi evacuat.

Pilele de combustie sunt varianta cea mai atractiva in fata motoarelor convetionale cu combustie interna pentru producerea de energie electrica din cauza eficientei ridicate si nivelului scazut de poluare.

Ca un motor cu ardere interna pila de combustie folosteste un combustibil ca sursa de energie dar la fel ca bateriile , energia chimica este trensformata in energie electrica, fara a mai trece prin faza de ardere.

In decursul anilor au fost dezvoltate mai multe tipuri de pile de conmbustie care sunt differentiate doar prin tipul de electrolit pe care il folossc care la randul lui determina temperatura la care opereaza pila.