Goriva ćelija

Goriva ćelija sa metanolom

Goriva ćelija (ili gorivna ćelija) je elektrohemijski uređaj, koji proizvodi električnu struju iz goriva (na anodi) i oksidansa (na katodi). Prvu gorivu ćeliju konstruisao je William Robert Grove davne 1839. godine. Radi se o elektro hemijskim sistemima koji toplotnu energiju goriva pretvaraju direktno u električnu energiju. Veoma su efikasni i imaju veoma malu emisiju štetnih gasova a nusprodukti su toplota i voda. Osnovni dijelovi gorive ćelije su: elektrolit (rastvor- tečni ili čvrsti koji provode električnu energiju putem iona te vrše njihovo razdvajanje, elektrode (slično kao i kod klasičnih akumulatora anoda i katoda) na njima se vrši oksidacija i redukcija čime se stvara EMS. Mogu biti od različitih metala ili njihovih kombinacija (platina, grafit..). Katalizator se izrađuje od plemenitih metala i obično se nalazi na jednoj od elektroda. Gorivo je element ili jedinjenje visoke unutrašnje energije koju oslobađa oksidacijom (vodonik, metanol, etanol, zemni plin..). Oksidans može biti bilo koji hemijski element koji putem redukcije prelazi u ionsko stanje. Danas se proizvodi više tipova gorivih ćelija neki od njih su:

1. AFC- alkalna goriva ćelija, radi na 80 °C, elektrolit je rastvor 30% KOH a gorivo čisti vodonik.
2. PEMFC - polimersko elektrolitska membranska goriva ćelija, radi na 80 °C, elektrolit je membrana od čvrstog polimera a gorivo čisti vodonik.
3. PAFC – fosforno oksidna goriva ćelija, radi na 200 °C, elektrolit je fosfatna kiselina, gorivo čisti vodonik.
4. MCFC – molten karbonatna goriva ćelija, radi na 650 °C, elektrolit je mješavina litijuma i kalijum karbonata, gorivo je prirodni plin.
5. SOFC – čvrsto oksidne gorive ćelije, rade na temperaturi od 900 - 1000 °C, elektrolit je keramički a gorivo prirodni gas ili vodonik.

Stepen iskorištenja gorivih ćelija je 40 - 60%.