Τι μετατρέψτε τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια;

Οι συσκευές που μετατρέπουν τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια ονομάζονται μπαταρίες ή κύτταρα καυσίμου .

Δείτε πώς λειτουργούν:

μπαταρίες:

* Χημική αντίδραση: Μια μπαταρία περιέχει χημικές ουσίες που αντιδρούν μεταξύ τους, απελευθερώνοντας ηλεκτρόνια. Αυτή η χημική αντίδραση είναι μια αυθόρμητη διαδικασία, που σημαίνει ότι εμφανίζεται φυσικά και απελευθερώνει ενέργεια.

* ηλεκτρόδια: Οι χημικές ουσίες τοποθετούνται σε ηλεκτρόδια, συνήθως κατασκευασμένα από μέταλλο ή άνθρακα.

* ροή ηλεκτρονίων: Τα απελευθερωμένα ηλεκτρόνια ταξιδεύουν από το αρνητικό ηλεκτρόδιο (άνοδο) στο θετικό ηλεκτρόδιο (κάθοδος) μέσω ενός εξωτερικού κυκλώματος, δημιουργώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα.

* ηλεκτρολύτης: Ένα διάλυμα ηλεκτρολύτη επιτρέπει στα ιόντα να ρέουν μεταξύ των ηλεκτροδίων, να ολοκληρώσουν το κύκλωμα και να διατηρούν τη χημική αντίδραση.

Κύτταρα καυσίμου:

* Συνεχής προμήθεια καυσίμου: Σε αντίθεση με τις μπαταρίες, τα κύτταρα καυσίμου χρειάζονται μια συνεχή παροχή καυσίμου (όπως το υδρογόνο) και ένα οξειδωτικό (όπως το οξυγόνο).

* Ηλεκτροχημική αντίδραση: Το καύσιμο και το οξειδωτικό αντιδρούν στα ηλεκτρόδια, δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια.

* Καθαρή ενέργεια: Τα κύτταρα καυσίμου παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με πολύ χαμηλές εκπομπές, καθιστώντας τους μια πολλά υποσχόμενη πηγή καθαρής ενέργειας.

Παραδείγματα μπαταριών:

* μπαταρίες μολύβδου-οξέος: Που χρησιμοποιούνται σε αυτοκίνητα και μοτοσικλέτες.

* μπαταρίες ιόντων λιθίου: Χρησιμοποιείται σε smartphones, φορητούς υπολογιστές και ηλεκτρικά οχήματα.

* Αλκαλικές μπαταρίες: Κοινή σε καθημερινές συσκευές όπως τηλεχειριστήρια και φακοί.

Παραδείγματα κυττάρων καυσίμου:

* Κύτταρα καυσίμου ανταλλαγής πρωτονίων (PEM): Χρησιμοποιείται σε μερικά αυτοκίνητα και φορητές γεννήτριες ενέργειας.

* Κύτταρα καυσίμου στερεού οξειδίου (SOFCS): Που χρησιμοποιούνται σε σταθερές εφαρμογές παραγωγής ενέργειας.

Και οι δύο μπαταρίες και τα κύτταρα καυσίμου βασίζονται σε χημικές αντιδράσεις για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Η βασική διαφορά είναι ότι οι μπαταρίες αποθηκεύουν μια πεπερασμένη ποσότητα χημικής ενέργειας, ενώ τα κύτταρα καυσίμου μετατρέπουν συνεχώς το καύσιμο σε ηλεκτρική ενέργεια, εφόσον παρέχεται καύσιμο.