Palivový článek je zařízení, které vyrábí elektřinu elektrochemickou reakcí, nikoli spalováním. V palivovém článku se vodík a kyslík spojují za účelem výroby elektřiny, tepla a vody. Palivové články se dnes používají v celé řadě aplikací, od poskytování energie domácnostem a podnikům, udržování kritických zařízení, jako jsou nemocnice, obchody s potravinami a datová centra v provozu a přemísťování různých vozidel, včetně automobilů, autobusů, nákladních automobilů, vysokozdvižných vozíků, vlaky a další.
Systémy palivových článků jsou čistým, účinným, spolehlivým a tichým zdrojem energie. Palivové články se nemusí periodicky dobíjet jako baterie, ale místo toho pokračují ve výrobě elektřiny, pokud je k dispozici zdroj paliva.
Palivový článek se skládá z anody, katody a elektrolytové membrány. Typický palivový článek funguje tak, že vodík prochází anodou palivového článku a kyslík katodou. V místě anody katalyzátor rozděluje molekuly vodíku na elektrony a protony. Protony procházejí porézní elektrolytovou membránou, zatímco elektrony jsou protlačovány obvodem, generujícím elektrický proud a přebytečné teplo. Na katodě se protony, elektrony a kyslík spojují a vytvářejí molekuly vody. Protože zde nejsou žádné pohyblivé části, pracují palivové články tiše a s extrémně vysokou spolehlivostí.
Palivové články jsou díky své chemii velmi čisté. Palivové články, které využívají čisté vodíkové palivo , jsou zcela bez uhlíku a jejich jedinými vedlejšími produkty jsou elektřina, teplo a voda. Některé typy systémů palivových článků jsou schopny používat uhlovodíková paliva, jako je zemní plyn, bioplyn, metanol a další. Protože palivové články generují elektřinu spíše chemií než spalováním, mohou dosáhnout mnohem vyšší účinnosti než tradiční metody výroby energie, jako jsou parní turbíny a spalovací motory. Aby byla účinnost ještě vyšší, lze palivový článek propojit se systémem kombinované výroby tepla a elektřiny, který využívá odpadní teplo článku pro vytápění nebo chlazení.
Palivové články jsou také škálovatelné. To znamená, že jednotlivé palivové články lze vzájemně spojovat do stohů. Tyto stohy lze zase kombinovat do větších systémů. Systémy palivových článků se velmi liší velikostí a výkonem, od náhrad spalovacích motorů u elektrických vozidel až po rozsáhlé, multi-megawattové instalace dodávající elektřinu přímo do veřejné rozvodné sítě.
Níže je uvedeno několik nejběžněji používaných palivových článků a vlastnosti, které je činí jedinečnými.
Výhody na první pohled:
-
Nízké až nulové emise
-
Vysoká účinnost
-
Spolehlivost
-
Flexibilita paliva
-
Energetická bezpečnost
-
Trvanlivost
-
Škálovatelnost
-
Tichý provoz
Další informace o vodíku naleznete v našich Základech vodíku .