Nola funtzionatzen dute celle a combustibile eta zesteko energia sortzeko gai dira?

1. 5921. Celletako funtzionamendua (Fuel cell operation)

1. 5921. Celletako funtzionamendua (Fuel cell operation) Celletak oinarritzen dira kimikarik gabeko prozesu baten bitartez energia elektrikoa sortzen duten teknologia da. Celleta batzuk aztergai daude gaur egun energia sortzen laguntzeko, eta horien artean dagoenez -celle a combustibile- erreferente bat da. Celletako funtzionamendua oso erraza da. Celletan, bi gas sar ditzakegu: hidrogenoa eta oxigenoa. Bi gas hauek elektrokimiako prozesu batean elkartzen dira, elektrizitatea sortuz. Hidrogenoaren parte batean, anodo denbora batzuentzako ingurune berorretan hartaraztean gaz hori ohituta egongo da goiz jaterako gasaren izaera du ondarearen antzekoa denezkoz ateratzeko eredua definitzen du. Oxigenoa egituratik goiko parte battean dolumenez ingurune atmosferikoan konparatu egiten da. Sortutako elektrizitatea, energia elektrikoa osatzeko batera joateko erabiltzen da. Celleta a combustibile hauetan energia elektrikoa sortzeko prozesu termokimikorik ez da, kontsumitzen den denborara gerturatzen da energia kimikoa izateko ezinbesteko ondorioa baita. Gainera, gazak garbituz joaten dira prozesu horretan, orduan kutsadura atmosferikoaren efektuak murriztetzen genituztenean. Celletak eraginkorrak direnez, gaur egun energia sortzeko alternatiba zuzen ero bat dira. Energia berriztagarria eta berriztagarria da, eta emisioak dutsen eredu tradizionalaren aurka sortzen dira. Celletako funtzionamendua ulertu eta aplikatu ahalko dugu era guztietan, azken finean, berreskuragarritasuna eta egonkorritasuna akatsekin eskaintzeko aukera izango dugu.

2. 5922. Zesteko energia sortzea (Generating heat energy)

2. Zesteko energia sortzea Nola funtzionatzen dute celle a combustibile eta zesteko energia sortzeko gai dira? Zesteko energia-azkar eta berriztagarria dela eta, era askotako teknologiak garatu dira energia hori sortzeko. Hala ere, orain arteko teknologia guztiak ez dira eraginkorrak izan, eta beraz, alternativez aukeratuak behar dira, besteak beste, celle a combustibileak dituzten teknologiak. Celle a combustibileak, batez ere hidrogenoz funtzionatzen diren sistema elektrokimikoak dira. Prozesu hau, hidrogenoaren eta oxigenoaren arteko erreakzio katalitikoa erabiliz, ura moztu gabe elektrizitatea sortzen du. Beraz, hidrogenoaren eta oxigenoaren bateriotik elektrolytea ardatz bezala hartzen dute, eta bidezkoa da elektrizitatea sortzea. Hidrogenoa sortu ahal izateko, elektrolisia erabiltzen da. Elektrolisia, elektrodik besterik ez duen substanzia baten deslekualizazioaren bidez gauzatzen da. Horrek geroztik egindako azterketek azaldu dute elektrolisiaren bidez hidrogenoa sortzeko aukera izan daitekeela ura erabiliz, eta betidanik hobetu egin da teknologia hori. Celle a combustibileak funtzionatzen hastean, ezinbestekoa da hidrogenoa izatea gordeta, horrenbestez, hidrogeno-gordailua izan behar da. Gainera, ur handi gehiago sortzea ere funtsezkoa da, energia-ontziratzaileak sortzeko. Beraz, hidrogenoa sortzeko prozesuak azkarragoa eta eraginkorragoa izan daitezkeen era guztietako proiektuak garatzen ari dira. Horrez gainera, burneko gasia, ura tartaletxe honek nahi duena, beroa sortzeko erabil daiteke eta era haundian sustatzeko aukera ematen du. Aldi berean, iraunkortasuna eta ingurumenaren zaintza ere bultzatzen ditu, ez baita kaltegarria ere. Hala ere, hainbat erronka daude argi: baliabide naturalen egokitasuna eta korronte elektrikoa transformatzeko iturburua, besteak beste. Azken batean, celle a combustibileak eta zesteko energia sortzeko gai diren beste teknologiak sustatu behar dira, bai hidrogenera hidrogenoa hartu ahal izateko prozesuak, bai eguna-egun hidrogenoa gordetzeko moduak erabiltzeko eta bai energia-ontziratzaileen teknologiak berritzeko. Eraginkortasun eta ingurumen-etrinkertzeko aukerak izango lirateke, eta gure bideragarritasun energetikorako eredu zuzen eta eraginkorra sortzeko aukera emango dute.

3. 5923. Hidrogenoaren produkzioa (Hydrogen production)

Hidrogenoa gaur egun energia berriztagarrietako aukerarako goraipatzeko ohikoa dela diogu. Bere produkzioa gero eta garrantzitsua bilakatzen ari da, eta nola egiten den jakitea izan daiteke funtsezkoa. Hidrogenoaren produkzioa, hidrokarburoak erabiliz lortzen den energia elektrokimikoa da. Prozesu hau, celle a combustibile eta zesteko energia sortzeko gai diren sistemak balyoratzen ditu. Celle a kombustibileak hidrogenoa eta oxigenoa erabiltzen dituzte, eta gorrotoa elektrizitate bihurtzen da, epe luzerako itzulezina. Horrek gure energia beharren bat berme bihurtzen du, orobat saiatzen da ingurumenarekin eragingarriagoa izatea ere. Hidrogenoaren produkzioa bat-bateko elektrolisia erabiliz egin daiteke, non elektrolitikoa eta elektrolitikoak diren bi prozesu desberdinak daude. Azken horretan, elektrolo dagoen edozein sustantzia erabili daiteke elektroderako. Bereziki ohikoa da ura erabiliz egitea, zeinek energia berriztagarria den, baina abantaila handiagorekin moldatzea lortu da azken hamarkadetan. Hortaz, hidrogenoaren produkzioa garatzen ari den arren, gero eta teknologikoki eraginkorragoa bihurtzen ari da. Hau gutxienez dituen sitemak ez dira bakarrik emaitza onak ematen, baita planetari ere errespetoa bultzatzen dutenak https://hyschools.eu.

4. 5924. Energia elektrokimikoa (Electrochemical energy)

4. 5924. Energia elektrokimikoa (Electrochemical energy) Celle a combustibileak eraikitako elektrokimikako sistemak dira, zeinek energi kimiko elektriko bezala erabiltzen duten. Hona hemen hidrogenioa eta oxigenoa erreakzio kimiikoaren adibidea: hidrogenioa atal negatiboan dagoen anodora erorten da eta oxigenoa anodotik pasatzen den atal positiboa foodiran sartzen da. Anodoan, hidrogenioak dotorezia kamioiak bota egiten ditu eta berotzeko zorroak pasatzen ditu. Dabezka elektronak kanpo jotzen dira eta elektrikoa doazen leku bat dauden orrian ibiltzen diren, erreduzio eta oxidazio erreakzioaren efektu elekrikoko hondura bat erresultatuz. Reaktzio kimikoaren emaitza, lentzien esklezko masa-energiaren osagaiak pirolisia (bero- errekainketak) donezkatu dira. Energia elektrokimikoa egiturerea ematen dezakeen energia asko eskainiz, ez beste atalek egiten duten ordezko lotura elektrikoengatik azeleratzen da. Energia elektrokimikoak ez dira kontsumitzen, baina garraiatzen eta elektrikoa doazen baterian gordetzen dira, eta horrek erabat baliagarria egiten du energia alde horretatik sorrera denetarako. Celle a combustibileek haien errendimendua eta energia berriztagarritasuna hobetzen dituzte, hauetan zentzu elektrikoan ez fisikoan energia eraldatzen denean. Haien aplikazio praktikotzat jotzen dira kotxezaintzaren soiketara, energia ondoriozko bobinatzaileen osagaietako modu onenean, etab. Celle a combustibileak eta zesteko energia elektrokimikoa, bidezko aukera bat eskaintzen digute halako eraldaketa energetikoetan, zeinek ingurumen arazoak murrizten dituzten teknologia berrian. Zesteko energia berriztagarria eta errendimendua ere eskaintzen dituzte, eta horrek energia sektorean eta etxebizitza sektorean bideragarritasuna eta iraunkortasuna bultzatzen du.

5. 5925. Celle a combustibilearen erabilpen praktikoak (Practical applications of fuel cells)

5.5925. Celle a combustibilearen erabilpen praktikoak (Praktika aplikazioak sostatzen dituzten kimika sistema berrien aukerak) Zesteko energia berriztagarriak bilatzeko, celletan oinarritutako teknologia berriak gara. Celle a combustibileak energia kimikoa direkturkitzen dute, hidrogenoaren eta oxigenoaren arteko erreakzio kimikoekin. Bestalde, elektrizitatea eragiten dute eta berrerabiltzen dute. Erabilpen praktikoak dituzten celle a combustibileak zenbait industrietan aplikatzen dira. Automobilgintzan, gero eta gehiago daude hidrogenoarekin ibiltzeko aukera eskaintzen duten zerrendan. Hidrogeno motore elektrikoak erabiltzen dituzte, eta azpiegitura garaiko automobiletan dagoena ordezkatzen dute. Bestalde, era askotako energia berriztagarrien hornidura-ereduak sortzen dituzte. Telefono mugikorrak, ontziratze instalazioak eta era askotako gailu elektronikoak ahalbidetzen dituzte energi hau erabili dezaten. Hori guztia esanda, nola funtzionatzen duten celle a combustibileak eta zesteko energia sortzeko gai diren argi geratzen da. Teknologiak aurrerapen handiak egiten ari dira eta energetika-berezia trantsizio energetikorako soluzio eraginkorrak eskaintzen ditu. Beraz, celle a combustibileak gertutasuna duten energia aukera ahamena jesten dute gure etorkizunerako.