Основные типы и характеристики топливных элементов водородной энергетики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ЯНКИ КУПАЛЫ»

ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра электротехники и электроники

РЕФЕРАТ

по дисциплине: Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии

на тему: «Основные типы и характеристики топливных элементов водородной энергетики»

Специальность: 1-43 01 07 "Техническая эксплуатация энергооборудования организаций".

СТУДЕНТ:

3 курса, 5группы, дневного отделения        _________    ______        Миклаш Д.В..

Подпись         Дата                ФИО

РУКОВОДИТЕЛЬ:

                        __________________       ______                Волчок  В.А.

                                Оценка                    Подпись                  Дата        ФИО

Гродно, 2017

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ        3

1.ОСНОВНЫЕ ТИПЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ        4

1.1.Топливный элемент с протонообменной мембраной        5

1.2.Щелочные топливные элементы        6

1.3.Фосфорнокислотные топливные элементы        7

1.4.ТЭ с расплавленным карбонатным электролитом        8

1.5. Высокотемпературный твердооксидный электролит        9

2.АНАЛИЗ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ        10

2.1. Топливный элемент с протонообменной мембраной        10

2.2. Щелочные топливные элементы        11

2.3. Фосфорнокислотные топливные элементы        12

2.4. ТЭ с расплавленным карбонатным электролитом        13

2.5. Высокотемпературный твердооксидный электролит        14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        15

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ        16

ВВЕДЕНИЕ

Понятие — «водородная энергетика» сформировалось в середине 70-х г. XX столетия. Водородную энергетику можно определить, как научно техническое направление, охватывающее проблемы получения, хранения, транспортировки и использования водорода. По мере развития этого направления становились все более очевидными экологические и энергоресурс сберегающие преимущества водородных технологий в различных областях экономики. Успехи в развитии ряда водородных технологий (в первую очередь, таких как топливные элементы и системы хранения и получения водорода) продемонстрировали, что использование водорода приводит к качественно новым показателям в работе установок и систем, а выполненные технико-экономические исследования показали, что хотя водород является вторичным энергоносителем, его применение во многих случаях экономически оправдано и эффективно.

Работы в области водородной энергетики в большинстве промышленно развитых стран относятся к приоритетным направлениям развития науки и техники и находят все большую финансовую поддержку как со стороны государства, так и со стороны частного капитала.

Результаты разработок последних лет, обостряющиеся энергетические и экологические проблемы определяют основные направления развития нового рынка водородных технологий и использования водорода в качестве экологически чистого энергоносителя в ближайшей перспективе и общие для всех стран направления НИОКР.

1. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ХАРАКТЕРИСТИ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Топливный элемент — электрохимическое устройство, подобное гальваническому элементу, но отличающееся от него тем, что вещества для электрохимической реакции подаются в него извне — в отличие от ограниченного количества энергии, запасенного в гальваническом элементе или аккумуляторе. Топливные элементы осуществляют превращение химической энергии топлива в электричество, минуя малоэффективные, идущие с большими потерями, процессы горения. Топливный элемент в результате высокоэффективного «холодного горения» топлива непосредственно вырабатывает электроэнергию.