Page 217 - 4663
P. 217
Спалення палива це окисно-відновний процес. Отже, якщо цю
окисно-відновну реакцію здійснити у гальванічному елементі, то можна
одержати коефіцієнт корисної дії не 2535 %, а 80 % і вище, тобто у 3 рази
збільшити виробництво електроенергії. Гальванічні елементи, в яких
відбувається окиснення палива, отримали назву па ли вни х або
еле ктро хім іч н и х генераторів електроенергії. У них активні матеріали
(паливо і окиснювач) розташовані за межами елемента і під час роботи
подаються на електроди, а продукти реакцій постійно відводяться з
реакційної зони. Електроди у паливних гальванічних елементах
забезпечують перебіг реакцій, не змінюються, слугують лише
струмовідводами. Активними речовинами є газові або рідинні відновники
(водень, гідразин, метанол та ін.).
Ідея створення паливних елементів, яка належать відомому фізику і
хіміку В. Оствальду (1894), стала глобальною, дуже важливою, оскільки
забезпечення людства енергією стає з кожним роком все актуальнішою
проблемою. Досягнуті певні успіхи. Так, уже створені воднево-кисневі,
пероксидно-гідразиновий, киснево-метанольний паливні елементи.
Воднево-кисневий гальванічний елемент використовують як автономне
джерело енергії космічних апаратів та для здійснення підводних
довгострокових робіт. Розглянемо роботу воднево-кисневого паливного
елемента.
За окиснення однієї мольної маси водню за реакцією
Н 2 + 1/2О 2 = Н 2О
виділяється 241,84 кДж енергії. У разі проведеня цієї реакції у паросилових
установках коефіцієнт корисної дії становитиме 3035 %, тобто 2/3 цієї
енергії втрачається у довкілля. Створимо з цього палива і окисника
гальванічний елемент (рис. 16.5).
Рисунок 16.5. – Схема воднево-кисневого паливного гальванічного елемента
Воднево-кисневий паливний елемент являє собою місткість (1), в яку
216