Стаття

Отримано 27.07.2022

Доопрацьовано 11.11.2022

Прийнято 15.12.2022

Взято з Вип. 112, 2022

Сторінки 204 -210

Berezina, N., & Mudrak, K. (2022). FUEL CELLS ARE AN ALTERNATIVE SOURCE OF ENERGY. Automobile Roads and Road Construction, (112), 204-210. https://doi.org/10.33744/0365-8171-2022-112-204-210

ПАЛИВНІ ЕЛЕМЕНТИ – АЛЬТЕРНАТИВНЕ ДЖЕРЕЛО ЕНЕРГІЇ

Наталія Березіна Клавдія Мудрак

Виготовлення електроенергії станціями, що працюють на вугіллі, природному газі, бензині, або інших носіях енергії, виконується за схемою: хімічна енергія палива – теплова енергія – енергія руху – електроенергія. В паливних елементах хімічна енергія перетворюється в електричну, уникаючи проміжних етапів. При цьому отримується значний виграш як у матеріалах, так і в енергії. Дані пристрої – хімічні джерела струму довгострокової дії. Вони є екологічно чистими. Використання їх в автомобілебудуванні також суттєво знижує шкідливі викиди в довкілля. Існують дві сфери застосування ПЕ: автономна і велика енергетика. Зокрема, ПЕ можуть вирішити актуальну сьогодні проблему накопичення енергії: добові і тижневі коливання навантаження енергосистем помітно знижують їх ефективність і вимагають так званих маневрових потужностей. Один з варіантів електрохімічного накопичувача енергії - паливний елемент в поєднанні з електролізерами і газгольдерами (сховищами для великих кількостей газу). Найбільші вигоди обіцяє використання ПЕ в автомобілі. Тут, як ніде, позначається компактність ПЕ. Серед всіх видів ПЕ наразі знайшли найбільше застосування ПЕ з полімерною протонобмінною мембраною як електроліту (PEMFC). Вони використовуються в транспорті (майже 100% всіх автомобілів, що працюють на водні). Сегмент паливних елементів з фосфорною кислотою в якості електроліту (PAFC) вважається самим «зрілим» серед всіх технологій паливних елементів. Переваги:  низькі вимоги до чистоти палива; великий ресурс роботи. Основний акцент в їх застосуванні – великі стаціонарні джерела теплової та електричної енергії. ПЕ на основі розплавленого карбонату (MCFC) відрізняються високою ефективністю перетворення палива – електричний ККД сягає 60 %. Новим напрямком є виробництво електричної енергії за допомогою мікроорганізмів у біопаливних елементах. При цьому вирішуються питання розширення сировинної бази відновлювальних й економічно вигідних джерел енергії (стічні води, відходи промисловості та сільського господарства)

паливні елементи, водневі автомобілі, відновлювальна енергетика
  1. Kuzminskyi, Ye.V., Kolbasov, H.Ya., Tevtul, Ya.Yu., & Holub, N.B. (2003). Non-traditional electrochemical energy conversion systems. Photo-, thermo-, and biofuel cells. Chernivtsi: Ruta.
  2. Kuzminskyi, Ye.V., Shchurska, K.O., & Samarukha, I.A. (2013). Fuel cells. I. Current state of development. Renewable Energy, 1, 90-96.
  3. Vasyliev, O.D., Baklan, V.Yu., & Makordei, F.V. (2010). Ceramic fuel cells: Ukrainian experience. Bulletin of Odesa National University. Chemistry, 15(3), 98-106.
  4. Bagotsky, V.S. (2009). Fuel cells: Problems and solutions. Hoboken: Wiley.
  5. Mykhailiv, M.I., & Saviuliak, P.V. (2012). Creation of local sources of electric energy based on fuel cells. Oil and Gas Energy, 1, 101-112.
  6. Samarukha, I.A. (2016). Biotechnological production of electrical energy using an association of chemoorganotrophic microorganisms. (Abstract of PhD dissertation, Kyiv, Ukraine).
  7. Patent of Ukraine No. 67065, international patent WO 2004/144430 A2. (n.d.).
  8. Trots, A.A., & Bohomolov, M.F. (2017). Ecological power source. In International conference “Kramariv readings” (pp. 47-50).

https://doi.org/10.33744/0365-8171-2022-112-204-210