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Comment les moteurs de piles à combustible fonctionnent-ils?

Comment les moteurs de piles à combustible fonctionnent-ils?

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Comment les moteurs de piles à combustible fonctionnent-ils?


technologies de piles à combustible sont actuellement développées en tant que source alternative de carburant pour les voitures. Cette technologie, appelée conversion d'énergie électrochimique, est incorporée dans la conception du moteur de la voiture. Au lieu de l'essence, la cellule est réalisée pour convertir les produits chimiques tels que l'hydrogène et l'oxygène dans l'eau. Ce processus de conversion est ce qui fournit l'électricité nécessaire pour faire fonctionner la voiture. Hydrogène ou riches en hydrogène des combustibles comme le méthanol, l'essence et le diesel sont les carburants utilisés dans ce processus.

Les systèmes à piles à combustible sont composées de plusieurs centaines de cellules individuelles, dont chacune contient un électrolyte placé à l'intérieur deux électrodes. gaz hydrogène pur est le combustible le plus couramment utilisé dans ces systèmes. L'hydrogène gazeux est comprimé et stocké dans un conteneur qui est près du moteur. Le seul inconvénient avec de l'hydrogène est qu'il est difficile de stocker de grandes quantités de celui-ci dans un petit espace, ce qui signifie une voiture devrait être ravitaillé sur une base fréquente. Les développeurs travaillent actuellement sur la façon de stocker ce produit chimique dans des réservoirs à haute pression donc plus l'hydrogène peut être stocké à la fois.

Fonction

Comment les moteurs de piles à combustible fonctionnent-ils?


Un dispositif électrochimique, la pile à combustible reçoit un flux constant de produits chimiques à partir d'une source externe, par opposition à stocker ces produits chimiques à l'intérieur de lui-même comme la batterie typique de la voiture ne. Avec une batterie de voiture, une fois que les produits chimiques sont utilisés, la batterie soit besoin d'être remplacées ou rechargées, alors que les piles à combustible ne sont pas ce problème.

L'hydrogène et l'oxygène des produits chimiques sont introduits à travers les électrodes qui se trouvent dans une cellule. Une électrode - anode - décompose l'hydrogène, tandis que l'autre électrode - la cathode, - l'oxygène se recombine avec les ions hydrogène pour former de l'eau. Plutôt que de passer à travers la membrane qui sépare l'anode et la cathode, les ions hydrogène se déplacent autour de l'extérieur de la cellule grâce à un circuit électrique. Ce circuit électrique comprend le courant électrique nécessaire pour alimenter le véhicule. En multipliant ce processus par les centaines et des centaines de piles à combustible contenues dans le moteur, assez d'énergie est généré pour exécuter une voiture, ainsi que l'ensemble de ses dispositifs auxiliaires.

Effets

Comment les moteurs de piles à combustible fonctionnent-ils?


La seule émission, ou sous-produit, à partir de ce processus est la vapeur d'eau ou de l'eau. Par conséquent, les systèmes de piles à combustible sont considérées comme une source de carburant respectueux de l'environnement, par opposition aux émissions de carbone qui résultent des moteurs à essence. Quelle est la puissance réelle de ces systèmes génèrent dépend du type de cellule utilisée, sa taille, la quantité de pression nécessaire pour alimenter l'hydrogène à travers le dispositif, et sa température de fonctionnement requise. Le type de système utilisé dans la plupart des véhicules aux Etats-Unis est la pile à combustible à membrane échangeuse de polymère.

Il y a encore un certain nombre d'améliorations à apporter avant que les systèmes de piles à combustible deviennent une option économique et durable véhicule. les considérations de coût actuel rend les composants individuels de la façon dont le système trop coûteux. Une méthode efficace pour comprimer, et mettre sous pression le réservoir de stockage d'hydrogène n'a pas encore été conçu. Et enfin, le développement d'un moyen de générer et fournir de l'hydrogène - un peu comme la façon dont nous obtenons l'essence - sur le marché des consommateurs doit encore être mis en place.