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Ventajas y desventajas de las celdas de combustible de metano
- Jul 17, 2018 -

La pila de combustible no es estrictamente una batería, sino que es un medio para la reacción electroquímica, un dispositivo de generación de energía. Dado que el material activo involucrado en la reacción del electrodo no se puede almacenar dentro de la batería, sino que se suministra desde el exterior de la batería, la energía se emite continuamente siempre que el combustible ingrese continuamente.

Celda de combustible de metano

El combustible principal de una pila de combustible suele ser hidrógeno, y el hidrógeno y el oxígeno se oxidan mediante una reacción electroquímica para producir energía eléctrica, agua pura y calor, como se muestra en la figura 1.

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   Se puede ver en la figura que, dado que la conversión de xue se puede convertir directamente en energía eléctrica, no hay necesidad de experimentar conversiones múltiples, y no hay ninguna limitación del ciclo de Carnot, por lo que se ahorra la pérdida de energía convertida en energía mecánica. , de modo que es más de un 30% más que el motor de combustión interna. La eficiencia de conversión de energía, la eficiencia actual puede alcanzar el 70%, más la recuperación de calor, hasta un 85%, con ganas de convertirse en la fuente de energía más económica.

El elemento básico de la pila de combustible es que los dos electrodos intercalan un electrolito permeable. Los dos electrodos generalmente se agregan con un catalizador como polvo de carbono o platino como catalizador para acelerar la descomposición de las moléculas de hidrógeno y oxígeno en electrones e iones, y el electrolito actúa como un canal para los iones. Cuanto mayor sea la eficiencia de transmisión, mayor será la densidad de corriente; mientras que el electrolito tiene un efecto de transmisión pobre sobre los electrones, los electrones se transmiten por un circuito externo, como se muestra en la figura 2.

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Ventajas y desventajas de las celdas de combustible

ventaja:

1. Baja contaminación: el hidrógeno y el oxígeno se utilizan como combustibles. Los productos son solo agua y calor. Si los hidrocarburos se utilizan para formar agua, dióxido de carbono y calor, no hay contaminantes.

2. Alta eficiencia: la energía química en el combustible se convierte directamente en energía eléctrica, por lo que no está limitada por el ciclo de la tarjeta. 3. Sin ruido: cuando el cuerpo de la batería está generando electricidad, no hay necesidad de cooperar con otras partes, por lo que no hay problema de ruido. 4. Versatilidad: el rango de potencia suministrado es bastante amplio, desde calculadoras hasta plantas de energía.

3.No es necesario cargar: el cuerpo de la batería no contiene combustible, y puede generar electricidad de forma continua al suministrar continuamente combustible.

Desventajas:

1. La fuente de combustible no es universal: puede decirse que el almacenamiento de hidrógeno es difícil y peligroso, mientras que el metanol, el etanol o el gas natural

La falta de sistema de suministro no se puede suministrar fácilmente a los usuarios.

2. No hay combustible estandarizado: hoy en día hay gas natural, metano, metanol e hidrógeno como combustibles en el mercado.

Las baterías, al tiempo que ofrecen a los consumidores una amplia variedad de opciones, son difíciles de obtener porque no existe un combustible único y estandarizado, y la sustitución de los tipos de combustible tiene el potencial de actualizar los sistemas de suministro existentes a un costo adicional.

3. El volumen es demasiado grande: el volumen actual de la pila de combustible es demasiado grande para transportarlo y es inconveniente.

4. El costo es demasiado alto: en la actualidad, las pilas de combustible usan materiales que pueden aumentar la eficiencia de la generación de energía, pero el costo es relativamente alto. Sin embargo, a través de la mejora de la tecnología de fabricación y la producción en masa, el costo ha bajado mucho.

 

Perspectivas de desarrollo de celdas de combustible de metano

La celda de combustible es un mecanismo dinámico en el que se combinan el cuerpo de la batería y el tanque de combustible. La selectividad del combustible es muy alta, incluido el hidrógeno puro (H2), el metanol (CH3OH), el etanol (CH3CH2OH), el gas natural e incluso la gasolina más utilizada, que puede utilizarse como combustible para las pilas de combustible. Esto actualmente no es posible con todas las otras fuentes de poder. El uso de pilas de combustible como motor de los automóviles ha sido reconocido como una tendencia inevitable en el siglo XXI.

Las celdas de combustible generan electricidad al reaccionar con un combustible y oxígeno inflamables; generalmente los combustibles inflamables como el gas, la gasolina, el metano (CH4), el etanol (alcohol), el hidrógeno, etc., se queman calentando agua para hervir el agua. Y deje que el vapor de agua impulse la turbina para generar electricidad. De esta manera, la mayor parte de la energía generalmente se convierte en calor inútil.

La eficiencia de conversión suele ser de solo un 30%, y la pila de combustible es un catalizador especial que reacciona con oxígeno para producir dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). No necesita empujar el generador de energía, como una turbina, y no necesita calentar el agua. Hasta que el vapor de agua se devuelve al agua por disipación de calor, la eficiencia de conversión de energía es tan alta como 70%, que es aproximadamente 40% más alta que el método de generación de energía general; la ventaja no es solo eso, la emisión de dióxido de carbono es mucho más baja que el método general, y el agua es no. El producto nocivo es una fuente de energía de baja contaminación.


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