seicní malartaithe prótóin le haghaidh cealla breosla

1.1 forbhreathnú ar an

Tá fadhb an ghanntanas fuinnimh ag éirí níos tromchúisí ar fud an domhain.I gcás nach bhfuil an breosla iontaise traidisiúnta in-athnuaite, agus úsáid an phróisis ba chúis le truailliú comhshaoil ​​tromchúiseach.Mar sin féin, déantar an chuid is mó den chomhshó fuinnimh a bhaint amach ag an bpróiseas inneall teasa, atá neamhéifeachtach.Le 30 bliain anuas, tá laghdú tagtha ar bhreoslaí iontaise agus tá méadú tagtha ar an éileamh ar fhuinneamh glan.Is tasc tromchúiseach é do dhaoine san 21ú haois féachaint le fuinneamh in-athnuaite atá neamhdhíobhálach don chomhshaol.Dá bhrí sin, i bhfianaise na bhfadhbanna thuasluaite de bharr fuinneamh traidisiúnta, tá an taighde maidir le héifeachtúlacht chomhshó fuinnimh a fheabhsú agus fuinneamh nua glan a lorg níos mó agus níos fairsinge.

Is cineál nua teicneolaíochta fuinnimh é cille breosla, a thiontaíonn fuinneamh ceimiceach Breosla go díreach trí imoibriú leictriceimiceach.Ina theannta sin, níl sé srianta ag coinníollacha geografacha agus geografacha.Le blianta beaga anuas, forbraíodh cealla breosla go tapa, agus cuireadh i bhfeidhm iad i réimsí éagsúla.

1.2 Cealla breosla

Níl srian ar chealla breosla ag timthriall Carnot agus tá ráta comhshó fuinnimh ard teoiriciúil acu (éifeachtúlacht 80% faoi bhun 200 ° C). Go praiticiúil, tá an éifeachtacht dhá nó trí huaire níos mó ná na gnáth-innill dócháin inmheánaigh. Is é an breosla a úsáidtear ná hidrigin, meatánól, hidreacarbóin agus substaintí eile atá saibhir i hidrigine, atá neamhdhíobhálach don chomhshaol.Dá bhrí sin, tá ionchais iarratais leathan ag cealla breosla.Tugtar isteach go sonrach na trí ghné seo a leanas ó chomhdhéanamh, aicmiú agus saintréithe cealla breosla:

1.2.1 Comhdhéanamh cealla breosla

Go bunúsach is gléas droim ar ais í an chill bhreosla le haghaidh leictrealú uisce.I gcill bhreosla, imoibríonn hidrigin agus ocsaigin go ceimiceach chun uisce a fhoirmiú agus leictreachas a scaoileadh.Tá struchtúr bunúsach cille breosla comhdhéanta de anóid, catóide agus leictrilít.De ghnáth, tá méid áirithe catalaíoch san anóid agus sa chatóid chun an t-imoibriú leictriceimiceach ag an leictreoid a luathú.Idir an dá cuaille tá electrolytes, is féidir a roinnt ina chúig chineál: bunúsach, fosfáit, ocsaíd soladach, carbónáit leáite agus membrane malairte prótón.Glac cill bhreosla H/O mar shampla (Fíor 1-1): Téann H isteach sa chuid anóid den chill bhreosla, agus tiontaíonn an ciseal platanam ar an anóid hidrigin ina prótóin agus ina leictreoin.Ní ligeann an leictrilít idirmheánach ach do phrótóin dul tríd go dtí an chuid catóide den chill bhreosla.Sreabhann leictreoin tríd an gciorcad seachtrach chuig an gcatóid chun sruth a dhéanamh.Téann ocsaigin isteach i gcatóid na cille breosla agus nascann sé le prótóin agus leictreoin chun uisce a fhoirmiú.