Ogniwo paliwowe: Różnice pomiędzy wersjami

W lipcu 2015 roku odbyły się w [[Tokio]] testy w ruchu miejskim autobusu Toyota FC Bus z napędem na wodorowe ogniwa paliwowe<ref>[http://www.transport-publiczny.pl/wiadomosci/tokio-toyota-przetestowala-fc-bus-50137.html, ''Tokio. Toyota przetestowała FC Bus'', transport-publiczny.pl, dostęp: 8 lutego 2017].</ref>. W październiku 2016 Toyota ogłosiła, że w 2017 roku rozpocznie sprzedaż FC Bus w Japonii. Pierwsze dwa autobusy kupi Biuro Transportu Tokio. Do 2020 roku Toyota zamierza sprzedać 100 FC Bus<ref>[http://www.toyotanews.pl/informacje-og%C3%B3lne/item/2809-toyota-rozpoczyna-sprzeda%C5%BC-autobus%C3%B3w-na-wodorowe-ogniwa-paliwowe.html, ''Toyota rozpoczyna sprzedaż autobusów na wodorowe ogniwa paliwowe'', toyotanews.pl, 25 października 2016].</ref>.

 

 

W styczniu 2017 [[Toyota]] wyprodukowała i wprowadziła do użytku w swojej fabryce [[Motomachi]] w [[Toyota City]] w [[Japonia|Japonii]] 2 [[Wózek jezdniowy|wózki widłowe]] z napędem na wodorowe ogniwa paliwowe. Producent wykorzystał tę samą technologię, którą opracował do Toyoty Mirai. Do 2020 roku Toyota planuje wyprodukować co najmniej 170 wózków widłowych z ogniwami paliwowymi<ref>[http://motoryzacja.interia.pl/wiadomosci/ciekawostki/news-toyota-stworzyla-wozki-widlowe-na-wodor,nId,2345400, ''Toyota stworzyła wózki widłowe na wodór'', motoryzacja.interia.pl, 31 stycznia.2017].</ref>.

Prawa strona tego wzoru to [[entalpia swobodna]] zwana funkcją Gibbsa. Wykonana praca zwiększa energię elektryczną przenoszonych elektronów co jest równoważne wytwarzaniu siły elektromotorycznej. Energia ta rozkłada się na wszystkie elektrony przenoszone podczas reakcji. Co dla 1 mola reakcji daje zależności:

:: <math>L_e = n A e E,</math>

 

gdzie:

 

Sprawność ogniwa określa się jako stosunek energii elektrycznej do całkowitej energii możliwej do uzyskania w wyniku tej reakcji. Reakcja przebiega przy stałym ciśnieniu, dlatego uzyskiwaną energię, czyli energię swobodną odnosi się do entalpii.

 

gdzie:

Ogniwa paliwowe nie są ograniczone przez maksymalną sprawność [[Cykl Carnota|cyklu Carnota]], tak jak silniki cieplne, ponieważ nie zamieniają energii chemicznej na energię cieplną. Prawa termodynamiki obowiązujące dla reakcji chemicznych ograniczają także maksymalna sprawność ogniwa paliwowego, jednak teoretyczna sprawność ogniw paliwowych jest znacznie wyższa (83% sprawność dla 298 K<ref>http://www.worldenergy.org/focus/fuel_cells/377.asp.</ref>) niż cyklu Carnota (21% dla <math>T_1</math> = 293 K i <math>T_2</math> = 373 K). Prawidłowym jest stwierdzenie, że „ograniczenia narzucone przez drugą zasadę termodynamiki na ogniwa paliwowe są znacznie łagodniejsze niż ograniczenia narzucone na konwencjonalne systemy konwersji energii”.

 

 

== Historia ==

Wpływ ogniw paliwowych na środowisko zależy w dużej mierze od metody uzyskiwania stosowanego w nich paliwa. Ogniwa wodorowe nie mogą być używane jako pierwotne źródło energii, lecz konieczne jest wytwarzanie stosowanego w nich wodoru. Chociaż wytwarzanie wodoru w procesie [[Elektroliza|elektrolizy]] ma dość dużą [[sprawność]], to jest ono kosztowne i najtańszą metodą produkcji wodoru jest reforming węglowodorów, gdzie najpopularniejszym procesem jest wytwarzanie go z [[metan]]u w procesie [[Reforming parowy|reformingu parowego]], który ma sprawność około 80%. Produktem ubocznym tego procesu jest [[dwutlenek węgla]], jednak szkodliwość dla środowiska jest ograniczona, gdyż w przeciwieństwie do silników spalinowych dwutlenek węgla nie jest emitowany do atmosfery przez każdy pojazd, lecz powstaje w miejscu wytwarzania wodoru, dzięki czemu można go wykorzystać.

 

 

== Przypisy ==