Վառելիքի բջիջները պարզ բառերով բացատրված սկսնակների համար.mp4
WEBVTT
00:00.000 --> 00:06.000
Վառելիքի բջիջը արդյունավետ կերպով փոխակերպում է ջրածնի կամ այլ վառելիքի քիմիական էներգիան էլեկտրաէներգիայի:
00:06.000 --> 00:13.000
Պատկերացրեք, որ ունեք մի քարթրիջ, որը կարող եք սահեցնել ձեր հեռախոսի մեջ՝ մարտկոցը լիցքավորելու համար, այլ ոչ թե մի քանի ժամով միացնել այն:
00:13.000 --> 00:21.000
Դա նման կլինի էկոլոգիապես մաքուր մինի էլեկտրակայան ունենալուն, որը կարող եք տեղափոխել ձեր հեռախոսը վերալիցքավորելու ցանկացած վայրում, ցանկացած ժամանակ:
00:21.000 --> 00:31.000
Ըստ էության, վառելիքի բջիջը քիմիական էներգիան վերածում է էլեկտրական էներգիայի և բաղկացած է երեք հիմնական բաղադրիչներից՝ երկու էլեկտրոդներից և էլեկտրոլիտից։
00:31.000 --> 00:37.000
Էլեկտրոդը հաղորդիչ է, որը թույլ է տալիս էլեկտրական հոսանք ներհոսել և դուրս գալ սարքից, ինչպես մարտկոցը:
00:38.000 --> 00:44.000
Վառելիքի բջիջում կա բացասական էլեկտրոդ, որը կոչվում է անոդ և դրական էլեկտրոդ, որը հայտնի է որպես կաթոդ:
00:44.000 --> 00:53.000
Այս էլեկտրոդները գտնվում են էլեկտրոլիտի հետ շփման մեջ, որը ծառայում է որպես միջավայր՝ թույլ տալով իոններին հոսել անոդի և կաթոդի միջև:
00:53.000 --> 01:00.000
Ջրածինը, վառելիքի բջիջներում սովորական վառելիքը, ուղղվում է դեպի անոդ, մինչդեռ օդը տրամադրվում է կաթոդին:
01:00.000 --> 01:13.000
Կատալիզատորը, որը սովորաբար պատրաստված է պլատինից, գտնվում է անոդում և հեշտացնում է ջրածնի մոլեկուլների պառակտումը երկու բաղադրիչի՝ դրական լիցքավորված ջրածնի իոնների և բացասական լիցքավորված էլեկտրոնների:
01:13.000 --> 01:22.000
Դրական լիցքավորված ջրածնի իոնները էլեկտրոլիտի միջով շարժվում են դեպի կաթոդ, որտեղ դրանք միանում են օդից եկող թթվածնի հետ՝ արտադրելով ջուր և ջերմություն:
01:23.000 --> 01:31.000
Միևնույն ժամանակ, բացասական լիցքավորված էլեկտրոնները շարժվում են արտաքին միացումով, առաջացնելով էլեկտրական հոսանք, որը կարող է օգտագործվել սարքերը սնուցելու համար:
01:31.000 --> 01:39.000
Թեև վառելիքի բջիջների հիմնական աշխատանքը մնում է հետևողական, վառելիքի բջիջների տարբեր տեսակներ նախագծվել են տարբեր կիրառությունների համար:
01:40.000 --> 01:51.000
Պոլիմերային էլեկտրոլիտային մեմբրանի վառելիքի բջիջները, որոնք նաև հայտնի են որպես պրոտոնափոխանակման մեմբրանի վառելիքի բջիջներ, բաղկացած են հատուկ պոլիմերային թաղանթից՝ որպես էլեկտրոլիտ, որը թույլ է տալիս պրոտոններին անցնել միջով:
01:51.000 --> 02:00.000
Այս բջիջները սովորաբար պահանջում են ջրածին որպես վառելիք և համարվում են լավագույնը մեքենաների սնուցման համար, թեև նրանք կարող են նաև կայուն էներգիա արտադրել:
02:00.000 --> 02:09.000
Ուղղակի մեթանոլային վառելիքի բջիջները՝ DMFC-ները, նման են PEN վառելիքի բջիջներին, քանի որ դրանք որպես էլեկտրոլիտ օգտագործում են նաև պրոտոն հաղորդող թաղանթ:
02:10.000 --> 02:23.000
Այնուամենայնիվ, նրանք մեթանոլն օգտագործում են անմիջապես անոդի վրա, քանի որ մեթանոլն ապահովում է ավելի բարձր էներգիայի խտություն, քան ջրածինը, ինչը DMFC-ներին լավ հարմարեցնում է շարժական սարքերը սնուցելու համար, ինչպիսիք են մարտկոցների լիցքավորիչները և նոութբուքերը:
02:23.000 --> 02:36.000
Վառելիքի բջիջների մի քանի այլ տեսակներ կան, ներառյալ վառելիքի ալկալային բջիջները, ֆոսֆորաթթվային վառելիքի բջիջները, հալված կարբոնատային վառելիքի բջիջները, պինդ օքսիդի վառելիքի բջիջները և համակցված ջերմային և էներգիայի վառելիքի բջիջները:
02:37.000 --> 02:50.000
Կան նաև վերականգնվող կամ շրջելի վառելիքի բջիջներ, որոնք ստացել են իրենց անվանումը, քանի որ դրանք ոչ միայն կարող են էլեկտրաէներգիա արտադրել ջրածնից և թթվածնից, այլև կարող են հետափոխվել և սնուցվել էլեկտրականությամբ՝ թթվածին և ջրածին արտադրելու համար:
02:50.000 --> 02:58.000
Վառելիքի բջիջների հիմնական առավելություններից մեկը, որը դրանք տարբերում է էլեկտրաէներգիայի արտադրության այլ մեթոդներից, մաքրությունն ու արդյունավետությունն է:
02:59.000 --> 03:07.000
Ի տարբերություն էլեկտրաէներգիայի արտադրության շատ այլ մեթոդների, որոնք առաջացնում են աղտոտում կամ վտանգավոր թափոններ, վառելիքի բջիջները միայն ջրային գոլորշի են արտանետում:
03:07.000 --> 03:14.000
Հաշվի առնելով այն, որ եթե վառելիքի բջիջները նման սլեմ դանկ են, ինչո՞ւ դրանք ավելի լայնորեն չեն օգտագործվում մեր էներգիայի քաղցած աշխարհում:
03:14.000 --> 03:21.000
Պատկերացրեք, որ դուք ունեք ֆանտաստիկ աղանդերի բաղադրատոմս, բայց դուք չեք կարող այն հաճախակի պատրաստել բաղադրիչների սղության պատճառով:
03:22.000 --> 03:24.000
Վառելիքի բջիջները որոշ չափով նման են:
03:24.000 --> 03:34.000
Ջրածինը` վառելիքի բջիջներում օգտագործվող առաջնային վառելիքը, դժվար է պահվում և ապահով կերպով բաշխվում այն օժանդակող լայն ենթակառուցվածքների բացակայության պատճառով:
03:34.000 --> 03:45.000
Բացի այդ, տնտեսական կենսունակությունը դեր է խաղում, քանի որ վառելիքի բջիջները կարող են բավականին թանկ լինել, հատկապես դրանց շահագործման համար անհրաժեշտ պլատինե կատալիզատորների բարձր արժեքի պատճառով:
03:45.000 --> 03:54.000
Չնայած այս մարտահրավերներին, տեխնոլոգիայի առաջընթացն օգնում է փոխել լանդշաֆտը և վառելիքի բջիջները դարձնել կենսունակ լուծում աշխարհի էներգետիկ պահանջների համար:
03:54.000 --> 04:05.000
Որպես այդպիսին, վառելիքի բջիջներն արդեն օգտագործվում են կրիտիկական ենթակառուցվածքների պահեստային էներգահամակարգերում, իսկ որոշ դեպքերում՝ շենքերի, էլեկտրոնային սարքերի և ավտոմեքենաների սնուցման համար:
04:06.000 --> 04:21.000
Այսպիսով, հաջորդ անգամ, երբ սմարթֆոնը միացնեք վերալիցքավորման համար, մտածեք ապագայի մասին, երբ մենք կարող ենք ոչ միայն լիցքավորել մեր սարքերը, այլև էներգիայով ապահովել մեր տներն ու ենթակառուցվածքները ջրածնի և թթվածնի մաքուր և զով քիմիական պարի միջոցով: