Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
История открытия топливного элемента.
Основные даты: 1838 Проведено первое систематическое научное исследование по эффекту топливного элемента/ячейки; 1845 Изобретен первый топливный элемент/ячейка (H2SO4 + платиновые электроды, H2 и O2); 1896 Разработан первый топливный элемент/ячейка для домашнего использования; 1921 Разрабатывается первый топливный элемент/ячейка на расплаве карбоната; 1930-e Исследуются топливные элементы/ячейки со щелочным электролитом; 1962 В США и Нидерландах развиваются исследования технологии твердых оксидов. Принцип действия топливных элементов был открыт в 1839 году. Английский физик Вильям Гроув в 1838 г. исследовал электролиз воды в растворах серной кислоты на платиновых электродах, собирая водород и кислород в стеклянные сосуды. Отключив электролизер от внешнего источника тока и замкнув электроды, ученый обнаружил, что объем выделившихся газов в сосудах уменьшается, а в цепи вырабатывается электрический ток. Очевидно, Гроув реализовал гальванический элемент с двумя газовыми электродами и кислотным электролитом: Вильям Гроув (1811–1896)
Позднее, в 1842 г., Гроув изобрел прообраз ТЭ с электродами из платиновой фольги, покрытой слоем губчатой платины и H2SO4 в качестве электролита. Эту систему ученый использовал уже как ХИТ для электрохимического разложения H2O (. Термин «топливный элемент» (Fuel Cell, FC)(точный перевод, -топливная ячейка), был предложен в 1889 г. английскими химиками Людвигом Мондом и Чарльзом Лангером, которые изучали возможность практического применения открытия Гроува, используя в качестве окислителя воздух, а в качестве восстановителя – различные виды топлива, в том числе метан.
Людвиг Монд (1839–1909)
Большую роль в судьбе топливных элементов сыграл немецкий ученый Вильгельм Фридрих Оствальд, всемирно известный организатор и первый президент Немецкого электрохимического общества. В 1894 году на одном из первых собраний этого общества Оствальд произносит речь во славу топливных элементов: «Я не знаю, достаточно ли ясно представляют себе, сколь несовершенен для нашего времени высоко развитой техники важнейший источник энергии, которым мы сейчас пользуемся, — паровая машина...»
Вильгельм Оствальд (1853–1932)
В то время еще господствовали пар и уголь, и на тепловых электростанциях КПД достигал только 10 процентов.
В. Оствальд продолжал: «...Путь, которым можно решить самый важный из всех технических вопросов — вопрос получения дешевой энергии, должен быть теперь найден электрохимией. Если мы будем иметь элемент, производящий электроэнергию непосредственно из угля и кислорода воздуха в количестве, более или менее соответствующем теоретическому, то это будет техническим переворотом, превосходящим по своему значению изобретение паровой машины... Как будет устроен такой гальванический элемент, в настоящее время можно только предполагать... В таком элементе происходили бы те же самые химические процессы, что и в обычной печи: с одной стороны засыпался бы уголь, с другой — подавался кислород, а удалялся бы продукт их взаимодействия — углекислота... Только подумайте, как изменятся индустриальные районы! Ни дыма, ни сажи, ни паровых машин, никакого огня…» Оствальд предсказал топливным элементам великое будущее и выдвинул идею использования топливных элементов для крупномасштабной генерации электроэнергии с использованием угля в качестве восстановителя. Однако реализовать эту идею на практике не удалось до сих пор. В конце 1930х начинается работа над топливными элементами со щелочным электролитом и к 1939 году построен элемент, использующую никелированные электроды под высоким давлением. В ходе Второй Мировой Войны разрабатываются топливные элементы для подлодок британского флота и в 1958 году представлена топливная сборка, состоящая из щелочных топливных элементов диаметром чуть более 25 см. В 1950х и 1960х годах одна из самых ответственных задач для топливных элементов родилась из потребности Национального управления по аэронавтике и исследованиям космического пространства США (NASA) в источниках энергии для длительных космических миссий. Щелочной топливный элемент NASA использует в качестве топлива водород и кислород, соединяя эти два химических элемента в электрохимической реакции. На выходе получаются три полезных в космическом полете побочных продукта реакции – электричество для питания космического аппарата, вода для питья и систем охлаждения и тепло для согревания астронавтов.
Интерес еще сильнее возрос в 1980е, когда промышленный мир пережил нехватку нефтяного топлива. В этот же период мировые страны также озаботились проблемой загрязнения воздуха и рассматривали способы экологически чистого получения электроэнергии. В настоящее время технология производства топливных элементов (ячеек) переживает этап бурного развития.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-01-14; просмотров: 150; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.86.138 (0.007 с.) |