Alla som har sett de berömda, korniga bilderna från Hindenburg-katastrofen känner till tanken att väte lätt antänds. Och även om det finns massor av konkurrerande teorier om exakt hur och varför Hindenburg fattade eld, kvarstår en sanning. Förbränning låser upp lagrad energi, vilket gör väte användbart som bränsle.
Fortsätt läsa för att lära dig mer om förbränning av bränsle, bränsleceller och de höga kostnaderna för rena utsläpp.
Innehåll
Även om det är det vanligaste grundämnet i universum, finns väte oftast inlåst i vatten här på jorden. På 1800-talet fann en forskare vid namn William Grove att användning av elektricitet på vatten - aka elektrolys - separerade det i dess grundläggande komponenter av väte och syre. I den resulterande gasen blandas väte och syre ihop men binds inte samman.
Forskaren Yul Brown grävde i praktisk forskning om att använda denna gas, nu känd som Browns eller HHO-gas, som bränsle. Idag kan kit utföra den här typen av konvertering i förbränningsmotorer för att öka bensinkörningen.
Vätgasbränslecellssatser tar denna idé ett steg längre. Grove teoretiserade också korrekt att du kunde vända processen genom att kombinera syre och väte för att frigöra elektricitet. Resultatet är en vätebränslecell.
Du kan dock inte bara slänga ihop atomerna. Väte måste först brytas ner till sina positivt och negativt laddade partiklar. En vätebränslecell gör just det. Ungefär som i ett batteri finns på ena sidan av bränslecellen den positiva stolpen, där vätgas införs. En polymerfilm tillåter endast atomernas protoner att passera, avlägsnar dem från vätet och lämnar bara de negativt laddade elektronerna kvar.
Elektronerna attraheras till den positiva sidan av bränslecellen, ett fenomen som kallas elektronflöde. Men de kan inte passera tillbaka genom polymerfilmen på det sätt som protonerna gjorde. Istället riktas de utanför bränslecellen genom en krets. När du lägger till en elektrisk enhet som en bilmotor till den här kretsen, driver flödet av elektroner den. När de fortsätter längs kretsen till den positiva sidan av cellen, plockar de upp sina protoner och bildar väte igen. Vätgas binder också till syre från den omgivande luften:Resultatet är vatten.
De enda biprodukterna av den el som genereras av vätebränsleceller är värme och vatten, vilket gör dem till en extremt önskvärd kraftkälla, miljömässigt. Men kit för vätebränsleceller finns för närvarande bara som konceptbilar med begränsad utgåva eller i miniatyr för RC-bilar eller i praktiska vetenskapliga experiment för barn. Ett par stora vägspärrar står i vägen för bred spridning av bränsleceller i världens transportflottor, nämligen kostnad och nettoenergiutbyte.
Bränslecellsteknik för att driva elbilar är för närvarande dyrare än konventionella motorer. Dessutom kan det ta mer energi att tillverka och driva cellen än vad cellen i sin tur kan lägga ut. Så trots sin övergripande renlighet är bränslecellstekniken inte alltid effektiv.
Intressant nog kan samma RC-bilar och vetenskapsexperimentsatser som finns tillgängliga ge en känsla av hur framtida bränsleceller kommer att få energi. Vissa bilmodeller använder solpaneler för att dra energi till elektrolys. Kanske när solenergi blir mer överallt, så kommer vätebränsleceller också att göra det.
