{"id":252788,"date":"2022-06-21T09:39:00","date_gmt":"2022-06-21T06:39:00","guid":{"rendered":"https:\/\/auto.inform.com.de\/?p=252788"},"modified":"2022-04-13T15:49:35","modified_gmt":"2022-04-13T12:49:35","slug":"vesinikkuetuseelement-kirjeldus-omadused-toeoepohimote-foto","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/auto.inform.com.de\/et\/vesinikkuetuseelement-kirjeldus-omadused-toeoepohimote-foto\/","title":{"rendered":"Vesinikk\u00fctuseelement: kirjeldus, omadused, t\u00f6\u00f6p\u00f5him\u00f5te, foto"},"content":{"rendered":"

K\u00fctuseelement on seade, mis tekitab elektrokeemilise reaktsiooni kaudu t\u00f5husalt soojust ja alalisvoolu ning kasutab vesinikurikast k\u00fctust. P\u00f5him\u00f5tteliselt sarnaneb see akuga. Struktuur<\/a>iliselt on k\u00fctuseelementi esindatud katood, anood ja elektrol\u00fc\u00fct. Kui imeline see on? Erinevalt akudest endist ei salvesta vesinikk\u00fctuseelemendid elektrit, ei vaja laadimiseks elektrit ega t\u00fchjene. Rakud j\u00e4tkavad elektri tootmist seni, kuni neis on \u00f5hku ja k\u00fctust.<\/p>\n

Ise\u00e4rasused<\/h2>\n

K\u00fctuseelemendid erinevad teistest elektrigeneraatoritest selle poolest, et nad ei p\u00f5leta t\u00f6\u00f6tamise ajal k\u00fctust. T\u00e4nu sellele omadusele ei vaja nad k\u00f5rgsurverootoreid, ei tekita tugevat m\u00fcra ja vibratsiooni. K\u00fctuseelementides toodetakse elektrit vaikse elektrokeemilise reaktsiooni teel. K\u00fctuse keemiline energia sellistes seadmetes muundatakse otse veeks, soojuseks ja elektriks.<\/p>\n

K\u00fctuseelemendid on v\u00e4ga t\u00f5husad ega eralda suures koguses kasvuhoonegaase. Lahtri t\u00f6\u00f6 k\u00e4igus eralduv toode on v\u00e4ike kogus vett auru ja s\u00fcsihappegaasina, mis puhta vesiniku k\u00fctusena kasutamisel ei eraldu.<\/p>\n

\"Vesinikk\u00fctuseelement:<\/a><\/p>\n

V\u00e4limuse ajalugu<\/h2>\n

1950 ja 1960. aastatel t\u00f5i NASA kasvav vajadus pikamaa kosmoselendude jaoks energiaallikate j\u00e4rele kaasa \u00fche tolle aja k\u00f5ige olulisema k\u00fctuseelemendi v\u00e4ljakutseni. Leeliselemendid kasutavad k\u00fctusena hapnikku ja vesinikku, mis elektrokeemilise reaktsiooni k\u00e4igus muutuvad kosmoselennu k\u00e4igus kasulikeks k\u00f5rvalsaadusteks: elektriks, veeks ja soojuseks.<\/p>\n

K\u00fctuseelemendid avastati esmakordselt 19. sajandi alguses, 1838. aastal. Samal ajal ilmus esimene teave nende t\u00f5husus<\/a>e kohta.<\/p>\n

T\u00f6\u00f6d leeliselisi elektrol\u00fc\u00fcte kasutavate k\u00fctuseelementide kallal algasid 1930. aastate l\u00f5pus. Nikkeldatud k\u00f5rgsurveelektroodidega rakud leiutati alles 1939. aastal. Teise maailmas\u00f5ja ajal t\u00f6\u00f6tati v\u00e4lja Briti allveelaevade k\u00fctuseelemendid, mis koosnesid umbes 25-sentimeetrise l\u00e4bim\u00f5\u00f5duga leeliselistest elementidest.<\/p>\n

Huvi nende vastu kasvas 1950.-1980. aastatel, mida iseloomustas k\u00fctte\u00f5li nappus. Riigid \u00fcle maailma on asunud \u00f5hu- ja keskkonnasaaste vastu v\u00f5itlema, p\u00fc\u00fcdes v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tada keskkonnas\u00f5bralikke elektritootmise viise. K\u00fctuseelementide tootmise tehnoloogia on praegu aktiivses arendus<\/a>es.<\/p>\n

\"Vesinikk\u00fctuseelement:<\/a><\/p>\n

Toimimisp\u00f5him\u00f5te<\/h2>\n

K\u00fctuseelemendid toodavad soojust ja elektrit elektrokeemilise reaktsiooni kaudu, mis kasutab katoodi, anoodi ja elektrol\u00fc\u00fcti.<\/p>\n

Katood ja anood on eraldatud prootonit juhtiva elektrol\u00fc\u00fcdiga. P\u00e4rast katoodile hapniku ja anoodile vesinikuga varustamist algab keemiline reaktsioon, mis toodab soojust, voolu ja vett.<\/p>\n

Molekulaarne vesinik dissotsieerub anoodi katal\u00fcsaatoril, mille tulemuseks on elektronide kadu. Vesinikuioonid sisenevad katoodile l\u00e4bi elektrol\u00fc\u00fcdi, elektronid aga l\u00e4bivad v\u00e4list elektriv\u00f5rku ja loovad alalisvoolu, mida kasutatakse seadmete toiteks. Katoodkatal\u00fcsaatoril olev hapnikumolekul \u00fchineb sissetuleva elektroni ja prootoniga, moodustades l\u00f5puks vee, mis on reaktsiooni ainus saadus.<\/p>\n

\"Vesinikk\u00fctuseelement:<\/a><\/p>\n

T\u00fc\u00fcbid<\/h2>\n

Konkreetse k\u00fctuseelemendi t\u00fc\u00fcbi valik s\u00f5ltub selle rakendusest. K\u00f5ik k\u00fctuseelemendid jagunevad kahte p\u00f5hikategooriasse: k\u00f5rge temperatuur ja madal temperatuur. Viimased kasutavad k\u00fctusena puhast vesinikku. Sellised seadmed n\u00f5uavad tavaliselt primaarse k\u00fctuse muutmist puhtaks vesinikuks. Protsess viiakse l\u00e4bi spetsiaalse varustusega.<\/p>\n

K\u00f5rge temperatuuriga k\u00fctuseelemendid ei vaja neid, kuna need muundavad k\u00fctust k\u00f5rgel temperatuuril, v\u00e4listades vajaduse vesiniku infrastruktuuri j\u00e4rele.<\/p>\n

Vesinikk\u00fctuseelementide t\u00f6\u00f6p\u00f5him\u00f5te p\u00f5hineb keemilise energia muundamisel elektrienergiaks ilma ebaefektiivsete p\u00f5lemisprotsessideta ja soojusenergia muundamisel mehaaniliseks energiaks.<\/p>\n

\"Vesinikk\u00fctuseelement:<\/a><\/p>\n

\u00dcldm\u00f5isted<\/h2>\n

Vesinikk\u00fctuseelemendid on elektrokeemilised seadmed, mis toodavad elektrit \u00fclit\u00f5husa “k\u00fclma” k\u00fctuse p\u00f5letamise teel. Selliseid seadmeid on mitut t\u00fc\u00fcpi. K\u00f5ige lootustandvamaks peetakse PEMFC prootonivahetusmembraaniga varustatud vesinik-\u00f5hk k\u00fctuseelementide tehnoloogiat.<\/p>\n

Prootoni juhtivusega pol\u00fcmeermembraan on m\u00f5eldud kahe elektroodi eraldamiseks: katood ja anood. Iga\u00fcht neist esindab s\u00fcsinikmaatriks, millele katal\u00fcsaator sadestatakse. Molekulaarne vesinik dissotsieerub anoodi katal\u00fcsaatoril, loovutades elektrone. Katoodid liiguvad l\u00e4bi membraani katoodile, kuid elektronid kantakse v\u00e4lisesse vooluringi, kuna membraan ei ole ette n\u00e4htud elektronide kandmiseks.<\/p>\n

Katoodkatal\u00fcsaatoril olev hapnikumolekul \u00fchineb elektriahela elektroni ja sissetuleva prootoniga, moodustades l\u00f5puks vee, mis on reaktsiooni ainus saadus.<\/p>\n

Vesinikk\u00fctuseelemente kasutatakse membraan-elektroodis\u00f5lmede tootmiseks, mis on energias\u00fcsteemi peamised genereerivad elemendid.<\/p>\n

\"Vesinikk\u00fctuseelement:<\/a><\/p>\n

Vesinikk\u00fctuseelementide eelised<\/h2>\n

Nende hulgas tuleks esile t\u00f5sta:<\/p>\n