Ako existencia r?zne druhy spa?ovacie motory, existuj? r?zne typy palivov?ch ?l?nkov – v?ber vhodn?ho typu palivov?ho ?l?nku z?vis? od jeho pou?itia.

Palivov? ?l?nky sa delia na vysokoteplotn? a n?zkoteplotn?. N?zka teplota palivov? ?l?nky vy?aduj? relat?vne ?ist? vod?k ako palivo. To ?asto znamen?, ?e na premenu prim?rneho paliva (ako je zemn? plyn) na ?ist? vod?k je potrebn? spracovanie paliva. Tento proces spotreb?va dodato?n? energiu a vy?aduje ?peci?lne vybavenie. Vysokoteplotn? palivov? ?l?nky nepotrebuj? tento dodato?n? postup, preto?e m??u vykon?va? „intern? transform?ciu“ paliva zv??en? teploty, ?o znamen?, ?e nie je potrebn? investova? peniaze do vod?kovej infra?trukt?ry.

Palivov? ?l?nky s roztaven?m uhli?itanom (MCFC)

Palivov? ?l?nky s roztaven?m uhli?itanom s? vysokoteplotn? palivov? ?l?nky. Vysok? prev?dzkov? teplota umo??uje priame vyu?itie zemn?ho plynu bez palivov?ho procesora a palivov?ho plynu s n?zkou v?hrevnos?ou z priemyseln?ch procesov a in?ch zdrojov. Tento proces bol vyvinut? v polovici 60. rokov 20. storo?ia. Odvtedy sa v?robn? technol?gia, v?kon a spo?ahlivos? zlep?ili.

Prev?dzka RCFC sa l??i od in?ch palivov?ch ?l?nkov. Tieto ?l?nky vyu??vaj? elektrolyt vyroben? zo zmesi roztaven?ch uhli?itanov?ch sol?. V s??asnosti sa pou??vaj? dva typy zmes?: uhli?itan l?tny a uhli?itan draseln? alebo uhli?itan l?tny a uhli?itan sodn?. Na roztavenie uhli?itanov?ch sol? a dosiahnutie vysok?ho stup?a mobility i?nov v elektrolyte pracuj? palivov? ?l?nky s roztaven?m uhli?itanov?m elektrolytom pri vysok?ch teplot?ch (650°C). ??innos? sa pohybuje medzi 60-80%.

Pri zahriat? na teplotu 650°C sa soli st?vaj? vodi?mi pre uhli?itanov? i?ny (CO 3 2-). Tieto i?ny prech?dzaj? z kat?dy na an?du, kde sa sp?jaj? s vod?kom za vzniku vody, oxidu uhli?it?ho a vo?n?ch elektr?nov. Tieto elektr?ny s? nasmerovan? pozd?? vonkaj?ej strany elektrick? obvod sp?? na kat?du, ktor? generuje elektriny a teplo ako ved?aj?? produkt.

Reakcia na an?de: CO 3 2- + H 2 => H 2 O + CO 2 + 2e -
Reakcia na kat?de: CO 2 + 1/2 O 2 + 2e - => CO 3 2-
V?eobecn? reakcia prvku: H 2 (g) + 1/2 O 2 (g) + CO 2 (kat?da) => H 2 O (g) + CO 2 (an?da)

Vysok? prev?dzkov? teploty palivov?ch ?l?nkov s roztaven?m uhli?itanom maj? ur?it? v?hody. Pri vysok?ch teplot?ch doch?dza k vn?torn?mu pretv?raniu zemn? plyn, ??m sa eliminuje potreba procesora paliva. Okrem toho medzi v?hody patr? mo?nos? pou?itia ?tandardn?ch kon?truk?n?ch materi?lov, ako s? plechy z nehrdzavej?cej ocele a niklov? katalyz?tor na elektr?dach. Odpadov? teplo sa m??e pou?i? na v?robu vysokotlakovej pary na r?zne priemyseln? a komer?n? ??ely.

Vysok? reak?n? teploty v elektrolyte maj? tie? svoje v?hody. Pou?itie vysok?ch tepl?t vy?aduje zna?n? ?as na dosiahnutie optim?lnych prev?dzkov?ch podmienok a syst?m pomal?ie reaguje na zmeny spotreby energie. Tieto charakteristiky umo??uj? pou?itie in?tal?ci? palivov?ch ?l?nkov s roztaven?m uhli?itanov?m elektrolytom za podmienok kon?tantn?ho v?konu. Vysok? teploty zabra?uj? po?kodeniu palivov?ho ?l?nku oxidom uho?nat?m, „otrave“ at?.

Palivov? ?l?nky s roztaven?m uhli?itanov?m elektrolytom s? vhodn? na pou?itie vo ve?k?ch stacion?rnych in?tal?ci?ch. Tepeln? elektr?rne s v?konom elektrickej energie 2,8 MW. Vyv?jaj? sa in?tal?cie s v?stupn?m v?konom do 100 MW.

Palivov? ?l?nky s kyselinou fosfore?nou (PAFC)

Palivov? ?l?nky s kyselinou fosfore?nou (ortofosfore?nou) boli prv? palivov? ?l?nky na komer?n? vyu?itie. Proces bol vyvinut? v polovici 60. rokov a testovan? od 70. rokov 20. storo?ia. Odvtedy sa zv??ila stabilita a v?kon a zn??ili sa n?klady.

Palivov? ?l?nky s kyselinou fosfore?nou (ortofosfore?nou) vyu??vaj? elektrolyt na b?ze kyseliny ortofosfore?nej (H 3 PO 4) s koncentr?ciou a? 100 %. I?nov? vodivos? kyseliny ortofosfore?nej je n?zka pri n?zke teploty, z tohto d?vodu sa tieto palivov? ?l?nky pou??vaj? pri teplot?ch do 150–220 °C.

Nosi? n?boja v palivov?ch ?l?nkoch tohto typu je vod?k (H+, prot?n). Podobn? proces prebieha v palivov?ch ?l?nkoch s prot?novou v?mennou membr?nou (PEMFC), v ktor?ch sa vod?k dod?van? do an?dy rozde?uje na prot?ny a elektr?ny. Prot?ny prech?dzaj? elektrolytom a sp?jaj? sa s kysl?kom zo vzduchu na kat?de za vzniku vody. Elektr?ny s? posielan? cez vonkaj?? elektrick? obvod, ??m generuj? elektrick? pr?d. Ni??ie s? uveden? reakcie, ktor? vytv?raj? elektrick? pr?d a teplo.

Reakcia na an?de: 2H2 => 4H++ 4e -
Reakcia na kat?de: 02 (g) + 4H++ + 4e - => 2H20
V?eobecn? reakcia prvku: 2H2 + 02 => 2H20

??innos? palivov?ch ?l?nkov na b?ze kyseliny fosfore?nej (ortofosfore?nej) je viac ako 40 % pri generovan? elektrick? energia. Pri kombinovanej v?robe tepla a elektriny je celkov? ??innos? cca 85 %. Navy?e pri dan?ch prev?dzkov?ch teplot?ch mo?no odpadov? teplo vyu?i? na ohrev vody a v?robu pary za atmosf?rick?ho tlaku.

Vysok? v?kon tepeln?ch elektr?rn? vyu??vaj?cich palivov? ?l?nky na b?ze kyseliny fosfore?nej (ortofosfore?nej) pri kombinovanej v?robe tepelnej a elektrickej energie je jednou z v?hod tohto typu palivov?ch ?l?nkov. Jednotky vyu??vaj? oxid uho?nat? s koncentr?ciou okolo 1,5 %, ?o v?razne roz?iruje v?ber paliva. Okrem toho CO 2 neovplyv?uje elektrolyt a ?innos? palivov?ho ?l?nku, tento typ ?l?nku pracuje s reformovan?m pr?rodn?m palivom. Jednoduch? dizajn N?zky stupe? prchavosti elektrolytu a zv??en? stabilita s? tie? v?hodami tohto typu palivov?ho ?l?nku.

Komer?ne sa vyr?baj? tepeln? elektr?rne s elektrick?m v?stupn?m v?konom do 400 kW. Zariadenia s v?konom 11 MW pre?li pr?slu?n?mi testami. Vyv?jaj? sa in?tal?cie s v?stupn?m v?konom do 100 MW.

Palivov? ?l?nky s prot?novou v?mennou membr?nou (PEMFC)

Palivov? ?l?nky s prot?novou v?mennou membr?nou sa pova?uj? za najlep?? typ palivov?ho ?l?nku na v?robu energie vozidla, ktor? m??e nahradi? benz?nov? a naftov? spa?ovacie motory. Tieto palivov? ?l?nky prv?kr?t pou?ila NASA pre program Gemini. Dnes sa vyv?jaj? a predv?dzaj? in?tal?cie MOPFC s v?konom od 1 W do 2 kW.

Tieto palivov? ?l?nky pou??vaj? ako elektrolyt pevn? polym?rnu membr?nu (tenk? film z plastu). Ke? je tento polym?r nas?ten? vodou, umo??uje prot?nom prech?dza?, ale nevedie elektr?ny.

Palivom je vod?k a nosi?om n?boja je vod?kov? i?n (prot?n). Na an?de sa molekula vod?ka rozdel? na vod?kov? i?n (prot?n) a elektr?ny. Vod?kov? i?ny prech?dzaj? cez elektrolyt ku kat?de a elektr?ny sa pohybuj? po vonkaj?om kruhu a produkuj? elektrick? energiu. Kysl?k, ktor? sa odober? zo vzduchu, sa priv?dza na kat?du a sp?ja sa s elektr?nmi a vod?kov?mi i?nmi za vzniku vody. Na elektr?dach doch?dza k nasleduj?cim reakci?m:

Reakcia na an?de: 2H2 + 4OH - => 4H20 + 4e -
Reakcia na kat?de: 02 + 2H20 + 4e - => 4OH -
V?eobecn? reakcia prvku: 2H2 + 02 => 2H20

V porovnan? s in?mi typmi palivov?ch ?l?nkov produkuj? palivov? ?l?nky s prot?novou v?mennou membr?nou viac energie pre dan? objem alebo hmotnos? palivov?ho ?l?nku. T?to funkcia im umo??uje by? kompaktn? a ?ahk?. Prev?dzkov? teplota je navy?e ni??ia ako 100 °C, ?o umo??uje r?chle spustenie prev?dzky. Tieto vlastnosti, ako aj schopnos? r?chlo meni? energetick? v?stup, s? len niektor? z vlastnost?, v?aka ktor?m s? tieto palivov? ?l?nky hlavn?m kandid?tom na pou?itie v vozidiel.

?al?ou v?hodou je, ?e elektrolyt je sk?r pevn? l?tka ako kvapalina. Je jednoduch?ie zadr?a? plyny na kat?de a an?de pomocou pevn?ho elektrolytu, a preto je v?roba tak?chto palivov?ch ?l?nkov lacnej?ia. V porovnan? s in?mi elektrolytmi pri pou?it? pevn?ho elektrolytu nevznikaj? ?iadne ?a?kosti ako orient?cia, menej probl?mov v d?sledku v?skytu kor?zie, ?o vedie k v???ej odolnosti prvku a jeho komponentov.

Palivov? ?l?nky s pevn?m oxidom (SOFC)

Palivov? ?l?nky s pevn?m oxidom s? palivov? ?l?nky s najvy??ou prev?dzkovou teplotou. Prev?dzkov? teplota sa m??e meni? od 600°C do 1000°C, ?o umo??uje pou?itie r?znych druhov paliva bez ?peci?lneho pred?prava. Na zvl?dnutie tak?chto vysok?ch tepl?t sa ako elektrolyt pou??va tenk? pevn? oxid kovu na keramickom z?klade, ?asto zliatina ytria a zirk?nu, ktor? je vodi?om kysl?kov?ch i?nov (O 2 -). Technol?gia palivov?ch ?l?nkov s pevn?m oxidom sa vyv?ja od konca 50. rokov minul?ho storo?ia. a m? dve konfigur?cie: ploch? a r?rkov?.

Pevn? elektrolyt poskytuje utesnen? prechod plynu z jednej elektr?dy na druh?, zatia? ?o kvapaln? elektrolyty s? umiestnen? v por?znom substr?te. Nosi?om n?boja v palivov?ch ?l?nkoch tohto typu je kysl?kov? i?n (O 2 -). Na kat?de sa molekuly kysl?ka zo vzduchu rozdelia na kysl?kov? i?n a ?tyri elektr?ny. Kysl?kov? i?ny prech?dzaj? cez elektrolyt a sp?jaj? sa s vod?kom a vytv?raj? ?tyri vo?n? elektr?ny. Elektr?ny s? posielan? cez vonkaj?? elektrick? obvod, pri?om generuj? elektrick? pr?d a odpadov? teplo.

Reakcia na an?de: 2H2 + 202 - => 2H20 + 4e -
Reakcia na kat?de: O 2 + 4e - => 2O 2 -
V?eobecn? reakcia prvku: 2H2 + 02 => 2H20

??innos? vyrobenej elektrickej energie je najvy??ia zo v?etk?ch palivov?ch ?l?nkov – okolo 60 %. Okrem toho umo??uj? vysok? prev?dzkov? teploty kombinovan? v?roba tepeln? a elektrick? energia na v?robu vysokotlakovej pary. Spojenie vysokoteplotn?ho palivov?ho ?l?nku s turb?nou umo??uje vytvorenie hybridn?ho palivov?ho ?l?nku na zv??enie ??innosti v?roby elektrickej energie a? o 70 %.

Palivov? ?l?nky s pevn?m oxidom pracuj? pri ve?mi vysok?ch teplot?ch (600 °C – 1 000 °C), ?o m? za n?sledok zna?n? ?as na dosiahnutie optim?lnych prev?dzkov?ch podmienok a pomal?iu odozvu syst?mu na zmeny spotreby energie. Pri tak?chto vysok?ch prev?dzkov?ch teplot?ch nie je potrebn? ?iadny konvertor na regener?ciu vod?ka z paliva, ?o umo??uje, aby tepeln? elektr?re? pracovala s relat?vne ne?ist?mi palivami, ktor? s? v?sledkom sply?ovania uhlia alebo odpadov?ch plynov at?. Palivov? ?l?nok je tie? vynikaj?ci pre aplik?cie s vysok?m v?konom, vr?tane priemyseln?ch a ve?k?ch centr?lnych elektr?rn?. Komer?ne sa vyr?baj? moduly s elektrick?m v?stupn?m v?konom 100 kW.

Palivov? ?l?nky s priamou oxid?ciou metanolu (DOMFC)

Technol?gia vyu?itia palivov?ch ?l?nkov s priamou oxid?ciou metanolu prech?dza obdob?m akt?vneho v?voja. ?spe?ne sa etablovala v oblasti v??ivy mobiln? telef?ny, notebooky, ako aj na vytv?ranie prenosn?ch zdrojov elektriny. K tomu smeruje bud?ce vyu?itie t?chto prvkov.

Kon?trukcia palivov?ch ?l?nkov s priamou oxid?ciou metanolu je podobn? ako u palivov?ch ?l?nkov s prot?novou v?mennou membr?nou (MEPFC), t.j. Ako elektrolyt sa pou??va polym?r a ako nosi? n?boja i?n vod?ka (prot?n). Kvapaln? metanol (CH 3 OH) v?ak v pr?tomnosti vody na an?de oxiduje, pri?om sa uvo??uje CO 2, vod?kov? i?ny a elektr?ny, ktor? s? posielan? cez vonkaj?? elektrick? obvod, ??m vznik? elektrick? pr?d. Vod?kov? i?ny prech?dzaj? cez elektrolyt a reaguj? s kysl?kom zo vzduchu a elektr?nmi z vonkaj?ieho okruhu za vzniku vody na an?de.

Reakcia na an?de: CH 3 OH + H 2 O => CO 2 + 6H + + 6e -
Reakcia na kat?de: 3/202 + 6H + + 6e - => 3H20
V?eobecn? reakcia prvku: CH 3 OH + 3/2 O 2 => CO 2 + 2H 2 O

V?voj t?chto palivov?ch ?l?nkov sa za?al za?iatkom 90. rokov minul?ho storo?ia. S v?vojom vylep?en?ch katalyz?torov a ?al??mi ned?vnymi inov?ciami sa hustota v?konu a ??innos? zv??ila na 40 %.

Tieto prvky boli testovan? v teplotnom rozsahu 50-120°C. S n?zkymi prev?dzkov?mi teplotami a bez potreby konvertora s? palivov? ?l?nky s priamou oxid?ciou metanolu hlavn?m kandid?tom na aplik?cie v mobiln?ch telef?noch a in?ch spotrebn?ch produktoch a automobilov?ch motoroch. V?hodou tohto typu palivov?ch ?l?nkov je ich mal? ve?kos? v?aka pou?itiu kvapaln?ho paliva a absencia potreby pou?itia konvertora.

Alkalick? palivov? ?l?nky (ALFC)

Alkalick? palivov? ?l?nky (AFC) s? jednou z najviac ?tudovan?ch technol?gi?, ktor? sa pou??va od polovice 60. rokov minul?ho storo?ia. NASA v programoch Apollo a Space Shuttle. Na palube t?chto kozmick?ch lod? vyr?baj? palivov? ?l?nky elektrick? energiu a pitn? vodu. Alkalick? palivov? ?l?nky patria medzi najviac efekt?vne prvky, pou??van? na v?robu elektriny, ??innos? v?roby elektriny dosahuje 70 %.

Alkalick? palivov? ?l?nky vyu??vaj? elektrolyt, vodn? roztok hydroxidu draseln?ho, obsiahnut? v por?znej stabilizovanej matrici. Koncentr?cia hydroxidu draseln?ho sa m??e meni? v z?vislosti od prev?dzkovej teploty palivov?ho ?l?nku, ktor? sa pohybuje od 65 °C do 220 °C. Nosi?om n?boja v SHTE je hydroxylov? i?n (OH -), pohybuj?ci sa z kat?dy na an?du, kde reaguje s vod?kom, pri?om vznik? voda a elektr?ny. Voda produkovan? na an?de sa vracia sp?? ku kat?de, kde op?? vytv?ra hydroxylov? i?ny. V d?sledku tejto s?rie reakci? prebiehaj?cich v palivovom ?l?nku vznik? elektrina a ako ved?aj?? produkt teplo:

Reakcia na an?de: 2H2 + 4OH - => 4H20 + 4e -
Reakcia na kat?de: 02 + 2H20 + 4e - => 4OH -
V?eobecn? reakcia syst?mu: 2H2+02 => 2H20

V?hodou SHTE je, ?e tieto palivov? ?l?nky s? najlacnej?ie na v?robu, preto?e katalyz?torom po?adovan?m na elektr?dach m??e by? ktor?ko?vek z l?tok, ktor? s? lacnej?ie ako tie, ktor? sa pou??vaj? ako katalyz?tory pre in? palivov? ?l?nky. Okrem toho SFC pracuj? pri relat?vne n?zkych teplot?ch a patria medzi najefekt?vnej?ie palivov? ?l?nky – tak?to charakteristiky m??u n?sledne prispie? k r?chlej?ej v?robe energie a vysokej palivovej ??innosti.

Jeden z charakteristick? znaky SHTE – vysok? citlivos? na CO 2, ktor? m??e by? obsiahnut? v palive alebo vzduchu. CO 2 reaguje s elektrolytom, r?chlo ho otravuje a v?razne zni?uje ??innos? palivov?ho ?l?nku. Preto je pou?itie SHTE obmedzen? na uzavret? priestory, ako s? vesm?rne a podvodn? vozidl?, musia be?a? na ?ist? vod?k a kysl?k. Navy?e molekuly ako CO, H 2 O a CH 4, ktor? s? pre in? palivov? ?l?nky bezpe?n? a pre niektor? z nich dokonca funguj? ako palivo, s? ?kodliv? pre SHFC.

Palivov? ?l?nky s polym?rnym elektrolytom (PEFC)

V pr?pade palivov?ch ?l?nkov s polym?rnym elektrolytom pozost?va polym?rna membr?na z polym?rov?ch vl?kien s vodn?mi oblas?ami, v ktor?ch sa vodiv? vodn? i?ny H2O+ (prot?n, ?erven?) prip?jaj? k molekule vody. Molekuly vody predstavuj? probl?m kv?li pomalej v?mene i?nov. Preto je potrebn? vysok? koncentr?cia vody ako v palive, tak aj na v?stupn?ch elektr?dach, ?o obmedzuje prev?dzkov? teplotu na 100°C.

Tuh? kysl? palivov? ?l?nky (SFC)

V pevn?ch kysl?ch palivov?ch ?l?nkoch elektrolyt (C s HSO 4) neobsahuje vodu. Prev?dzkov? teplota je teda 100-300°C. Rot?cia kysl?kov?ch ani?nov SO 4 2- umo??uje pohyb prot?nov (?erven?), ako je zn?zornen? na obr?zku. Palivov? ?l?nok s tuhou kyselinou je typicky sendvi?, v ktorom je ve?mi tenk? vrstva tuhej kyslej zl??eniny vlo?en? medzi dve tesne stla?en? elektr?dy, aby dobr? kontakt. Pri zahrievan? sa organick? zlo?ka vyparuje, vystupuje cez p?ry v elektr?dach, pri?om sa zachov?va schopnos? viacn?sobn?ch kontaktov medzi palivom (alebo kysl?kom na druhom konci prvku), elektrolytom a elektr?dami.

Palivov? ?l?nok je elektrochemick? zariadenie podobn? galvanick?mu ?l?nku, ale l??i sa od neho t?m, ?e l?tky na elektrochemick? reakciu s? mu dod?van? zvonka - na rozdiel od obmedzen?ho mno?stva energie ulo?enej v galvanickom ?l?nku alebo bat?rii.

Ry?a. 1. Niektor? palivov? ?l?nky

Palivov? ?l?nky premie?aj? chemick? energiu paliva na elektrick? energiu a obch?dzaj? neefekt?vne spa?ovacie procesy, ktor? sa vyskytuj? s ve?k?mi stratami. Chemickou reakciou premie?aj? vod?k a kysl?k na elektrick? energiu. V d?sledku tohto procesu vznik? voda a uvo??uje sa ve?k? mno?stvo tepla. Palivov? ?l?nok je ve?mi podobn? bat?rii, ktor? je mo?n? nabi? a n?sledne vyu?i? ulo?en? elektrick? energiu. Za vyn?lezcu palivov?ho ?l?nku sa pova?uje William R. Grove, ktor? ho vyna?iel u? v roku 1839. Tento palivov? ?l?nok vyu??val ako elektrolyt roztok kyseliny s?rovej a ako palivo vod?k, ktor? bol spojen? s kysl?kom v oxida?nom ?inidle. Doned?vna sa palivov? ?l?nky pou??vali len v laborat?ri?ch a na kozmick?ch lodiach.

Ry?a. 2.

Na rozdiel od in?ch gener?torov energie, ako s? spa?ovacie motory alebo turb?ny poh??an? plynom, uhl?m, vykurovac?m olejom at?., palivov? ?l?nky nespa?uj? palivo. To znamen? ?iadne hlu?n? vysokotlakov? rotory, ?iadny hlasn? hluk v?fuku, ?iadne vibr?cie. Palivov? ?l?nky vyr?baj? elektrinu tichou elektrochemickou reakciou. ?al?ou vlastnos?ou palivov?ch ?l?nkov je, ?e premie?aj? chemick? energiu paliva priamo na elektrinu, teplo a vodu.

Palivov? ?l?nky s? vysoko ??inn? a neprodukuj? ve?k? kvantita sklen?kov? plyny ako oxid uhli?it?, met?n a oxid dusn?. Jedin?mi emisiami z palivov?ch ?l?nkov je voda vo forme pary a mal? mno?stvo oxidu uhli?it?ho, ktor? sa pri pou?it? ?ist?ho vod?ka ako palivo v?bec neuvo??uje. Palivov? ?l?nky sa skladaj? do zost?v a n?sledne do jednotliv?ch funk?n?ch modulov.

Palivov? ?l?nky nemaj? ?iadne pohybliv? ?asti (aspo? nie v samotnom ?l?nku), a preto sa neriadia Carnotov?m z?konom. To znamen?, ?e bud? ma? ??innos? vy??iu ako 50 % a s? obzvl??? ??inn? pri n?zkom za?a?en?. Vozidl? s palivov?mi ?l?nkami sa tak m??u sta? (a u? sa preuk?zalo, ?e s?) palivovo ?spornej?ie ako konven?n? vozidl? v re?lnych jazdn?ch podmienkach.

Palivov? ?l?nok zabezpe?uje generovanie jednosmern?ho elektrick?ho pr?du, ktor? mo?no pou?i? na pohon elektromotora, osvet?ovac?ch zariaden? a in?ch elektrick? syst?my v aute.

Existuje nieko?ko typov palivov?ch ?l?nkov, ktor? sa l??ia pou?it?mi chemick?mi procesmi. Palivov? ?l?nky s? zvy?ajne klasifikovan? pod?a typu elektrolytu, ktor? pou??vaj?.

Niektor? typy palivov?ch ?l?nkov s? perspekt?vne pre pohon elektr?rn?, in? zase pre prenosn? zariadenia alebo pre pohon ?ut.

1. Alkalick? palivov? ?l?nky (ALFC)

Alkalick? palivov? ?l?nok- Toto je jeden z ?plne prv?ch vyvinut?ch prvkov. Alkalick? palivov? ?l?nky (AFC) s? jednou z naj?tudovanej??ch technol?gi?, ktor? od polovice 60. rokov dvadsiateho storo?ia vyu??va NASA v programoch Apollo a Space Shuttle. Na palube t?chto kozmick?ch lod? vyr?baj? palivov? ?l?nky elektrick? energiu a pitn? vodu.

Ry?a. 3.

Alkalick? palivov? ?l?nky s? jedn?m z najefekt?vnej??ch ?l?nkov pou??van?ch na v?robu elektriny, pri?om ??innos? v?roby energie dosahuje a? 70 %.

Alkalick? palivov? ?l?nky vyu??vaj? elektrolyt, vodn? roztok hydroxidu draseln?ho, obsiahnut? v por?znej stabilizovanej matrici. Koncentr?cia hydroxidu draseln?ho sa m??e meni? v z?vislosti od prev?dzkovej teploty palivov?ho ?l?nku, ktor? sa pohybuje od 65 °C do 220 °C. Nosi?om n?boja v SHTE je hydroxylov? i?n (OH-), pohybuj?ci sa z kat?dy na an?du, kde reaguje s vod?kom, pri?om vznik? voda a elektr?ny. Voda produkovan? na an?de sa vracia sp?? ku kat?de, kde op?? vytv?ra hydroxylov? i?ny. V d?sledku tejto s?rie reakci? prebiehaj?cich v palivovom ?l?nku vznik? elektrina a ako ved?aj?? produkt teplo:

Reakcia na an?de: 2H2 + 4OH- => 4H2O + 4e

Reakcia na kat?de: 02 + 2H20 + 4e- => 4OH

V?eobecn? reakcia syst?mu: 2H2 + O2 => 2H2O

V?hodou SHTE je, ?e tieto palivov? ?l?nky s? najlacnej?ie na v?robu, preto?e katalyz?torom potrebn?m na elektr?dach m??e by? ktor?ko?vek z l?tok, ktor? s? lacnej?ie ako tie, ktor? sa pou??vaj? ako katalyz?tory pre in? palivov? ?l?nky. Okrem toho SHTE pracuj? pri relat?vne n?zkych teplot?ch a patria medzi naj??innej?ie.

Jednou z charakteristick?ch vlastnost? SHTE je vysok? citlivos? na CO2, ktor? m??e by? obsiahnut? v palive alebo vzduchu. CO2 reaguje s elektrolytom, r?chlo ho otr?vi a v?razne zni?uje ??innos? palivov?ho ?l?nku. Preto je pou?itie SHTE obmedzen? na uzavret? priestory, ako s? vesm?rne a podvodn? vozidl?; funguj? na ?ist? vod?k a kysl?k.

2. Roztaven? karbon?tov? palivov? ?l?nky (MCFC)

Palivov? ?l?nky s roztaven?m uhli?itanov?m elektrolytom s? vysokoteplotn? palivov? ?l?nky. Vysok? prev?dzkov? teplota umo??uje priame vyu?itie zemn?ho plynu bez palivov?ho procesora a palivov?ho plynu s n?zkou v?hrevnos?ou z priemyseln?ch procesov a in?ch zdrojov. Tento proces bol vyvinut? v polovici 60. rokov dvadsiateho storo?ia. Odvtedy sa v?robn? technol?gia, v?kon a spo?ahlivos? zlep?ili.

Ry?a. 4.

Prev?dzka RCFC sa l??i od in?ch palivov?ch ?l?nkov. Tieto ?l?nky vyu??vaj? elektrolyt vyroben? zo zmesi roztaven?ch uhli?itanov?ch sol?. V s??asnosti sa pou??vaj? dva typy zmes?: uhli?itan l?tny a uhli?itan draseln? alebo uhli?itan l?tny a uhli?itan sodn?. Na roztavenie uhli?itanov?ch sol? a dosiahnutie vysok?ho stup?a mobility i?nov v elektrolyte pracuj? palivov? ?l?nky s roztaven?m uhli?itanov?m elektrolytom pri vysok?ch teplot?ch (650°C). ??innos? sa pohybuje medzi 60-80%.

Pri zahriat? na teplotu 650°C sa soli stan? vodi?mi pre uhli?itanov? i?ny (CO32-). Tieto i?ny prech?dzaj? z kat?dy na an?du, kde sa sp?jaj? s vod?kom za vzniku vody, oxidu uhli?it?ho a vo?n?ch elektr?nov. Tieto elektr?ny s? posielan? cez vonkaj?? elektrick? obvod sp?? ku kat?de, pri?om ako ved?aj?? produkt generuj? elektrick? pr?d a teplo.

Reakcia na an?de: CO32- + H2 => H2O + CO2 + 2e

Reakcia na kat?de: CO2 + 1/2O2 + 2e- => CO32-

V?eobecn? reakcia prvku: H2(g) + 1/2O2(g) + CO2(kat?da) => H2O(g) + CO2(an?da)

Vysok? prev?dzkov? teploty palivov?ch ?l?nkov s roztaven?m uhli?itanom maj? ur?it? v?hody. V?hodou je mo?nos? pou?itia ?tandardn?ch materi?lov (list nehrdzavej?ca oce? a niklov? katalyz?tor na elektr?dach). Odpadov? teplo je mo?n? vyu?i? na v?robu vysokotlakovej pary. Vysok? reak?n? teploty v elektrolyte maj? tie? svoje v?hody. Pou?itie vysok?ch tepl?t vy?aduje dlh? ?as na dosiahnutie optim?lnych prev?dzkov?ch podmienok a syst?m pomal?ie reaguje na zmeny spotreby energie. Tieto charakteristiky umo??uj? pou?itie in?tal?ci? palivov?ch ?l?nkov s roztaven?m uhli?itanov?m elektrolytom za podmienok kon?tantn?ho v?konu. Vysok? teploty zabra?uj? po?kodeniu palivov?ho ?l?nku oxidom uho?nat?m, „otrave“ at?.

Palivov? ?l?nky s roztaven?m uhli?itanov?m elektrolytom s? vhodn? na pou?itie vo ve?k?ch stacion?rnych in?tal?ci?ch. Komer?ne sa vyr?baj? tepeln? elektr?rne s elektrick?m v?stupn?m v?konom 2,8 MW. Vyv?jaj? sa in?tal?cie s v?stupn?m v?konom do 100 MW.

3. Palivov? ?l?nky s kyselinou fosfore?nou (PAFC)

Palivov? ?l?nky na b?ze kyseliny fosfore?nej (ortofosfore?nej). sa stali prv?mi palivov?mi ?l?nkami na komer?n? vyu?itie. Tento proces bol vyvinut? v polovici 60. rokov dvadsiateho storo?ia, testy sa vykon?vaj? od 70. rokov dvadsiateho storo?ia. V?sledkom bola zv??en? stabilita a v?kon a zn??en? n?klady.

Ry?a. 5.

Palivov? ?l?nky s kyselinou fosfore?nou (ortofosfore?nou) vyu??vaj? elektrolyt na b?ze kyseliny ortofosfore?nej (H3PO4) v koncentr?ci?ch do 100 %. I?nov? vodivos? kyseliny fosfore?nej je pri n?zkych teplot?ch n?zka, preto sa tieto palivov? ?l?nky pou??vaj? pri teplot?ch do 150-220 °C.

Nosi?om n?boja v palivov?ch ?l?nkoch tohto typu je vod?k (H+, prot?n). Podobn? proces prebieha v palivov?ch ?l?nkoch s prot?novou v?mennou membr?nou (PEMFC), v ktor?ch sa vod?k dod?van? do an?dy rozde?uje na prot?ny a elektr?ny. Prot?ny prech?dzaj? elektrolytom a sp?jaj? sa s kysl?kom zo vzduchu na kat?de za vzniku vody. Elektr?ny s? posielan? cez vonkaj?? elektrick? obvod, ??m generuj? elektrick? pr?d. Ni??ie s? uveden? reakcie, ktor? vytv?raj? elektrick? pr?d a teplo.

Reakcia na an?de: 2H2 => 4H+ + 4e

Reakcia na kat?de: 02(g) + 4H+ + 4e- => 2H20

V?eobecn? reakcia prvku: 2H2 + O2 => 2H2O

??innos? palivov?ch ?l?nkov na b?ze kyseliny fosfore?nej (ortofosfore?nej) je pri v?robe elektrickej energie viac ako 40 %. Pri kombinovanej v?robe tepla a elektriny je celkov? ??innos? cca 85 %. Navy?e pri dan?ch prev?dzkov?ch teplot?ch mo?no odpadov? teplo vyu?i? na ohrev vody a v?robu pary za atmosf?rick?ho tlaku.

Vysok? v?kon tepeln?ch elektr?rn? vyu??vaj?cich palivov? ?l?nky na b?ze kyseliny fosfore?nej (ortofosfore?nej) pri kombinovanej v?robe tepelnej a elektrickej energie je jednou z v?hod tohto typu palivov?ch ?l?nkov. Jednotky vyu??vaj? oxid uho?nat? s koncentr?ciou okolo 1,5 %, ?o v?razne roz?iruje v?ber paliva. V?hodou tak?chto palivov?ch ?l?nkov je tie? jednoduch? kon?trukcia, n?zky stupe? prchavosti elektrolytu a zv??en? stabilita.

Komer?ne sa vyr?baj? tepeln? elektr?rne s elektrick?m v?stupn?m v?konom do 400 kW. Zariadenia s v?konom 11 MW pre?li pr?slu?n?mi testami. Vyv?jaj? sa in?tal?cie s v?stupn?m v?konom do 100 MW.

4. Palivov? ?l?nky s prot?novou v?mennou membr?nou (PEMFC)

Palivov? ?l?nky s prot?novou v?mennou membr?nou s? pova?ovan? za najlep?? typ palivov?ch ?l?nkov na v?robu energie pre vozidl?, ktor? m??u nahradi? benz?nov? a naftov? spa?ovacie motory. Tieto palivov? ?l?nky prv?kr?t pou?ila NASA pre program Gemini. Boli vyvinut? a predveden? in?tal?cie zalo?en? na MOPFC s v?konom od 1 W do 2 kW.

Ry?a. 6.

Elektrolytom v t?chto palivov?ch ?l?nkoch je pevn? polym?rna membr?na (tenk? film z plastu). Ke? je tento polym?r nas?ten? vodou, umo??uje prot?nom prech?dza?, ale nevedie elektr?ny.

Palivom je vod?k a nosi?om n?boja je vod?kov? i?n (prot?n). Na an?de sa molekula vod?ka rozdel? na vod?kov? i?n (prot?n) a elektr?ny. Vod?kov? i?ny prech?dzaj? cez elektrolyt ku kat?de a elektr?ny sa pohybuj? po vonkaj?om kruhu a produkuj? elektrick? energiu. Kysl?k, ktor? sa odober? zo vzduchu, sa priv?dza na kat?du a sp?ja sa s elektr?nmi a vod?kov?mi i?nmi za vzniku vody. Na elektr?dach prebiehaj? tieto reakcie: Reakcia na an?de: 2H2 + 4OH- => 4H2O + 4eReakcia na kat?de: O2 + 2H2O + 4e- => 4OH Celkov? reakcia ?l?nku: 2H2 + O2 => 2H2O V porovnan? s in?mi typmi palivov? ?l?nky, palivov? ?l?nky s prot?novou v?mennou membr?nou produkuj? viac energie pre dan? objem alebo hmotnos? palivov?ho ?l?nku. T?to funkcia im umo??uje by? kompaktn? a ?ahk?. Prev?dzkov? teplota je navy?e ni??ia ako 100 °C, ?o umo??uje r?chle spustenie prev?dzky. Tieto vlastnosti, ako aj schopnos? r?chlo meni? v?stup energie, s? len niektor?, v?aka ktor?m s? tieto palivov? ?l?nky hlavn?m kandid?tom na pou?itie vo vozidl?ch.

?al?ou v?hodou je, ?e elektrolyt je sk?r pevn? l?tka ako kvapalina. Je jednoduch?ie zadr?a? plyny na kat?de a an?de pomocou pevn?ho elektrolytu, tak?e v?roba tak?chto palivov?ch ?l?nkov je lacnej?ia. S pevn?m elektrolytom nie s? ?iadne probl?my s orient?ciou a menej probl?mov s kor?ziou, ??m sa zvy?uje ?ivotnos? ?l?nku a jeho komponentov.

Ry?a. 7.

5. Palivov? ?l?nky na tuh? oxidy (SOFC)

Palivov? ?l?nky s pevn?m oxidom s? palivov? ?l?nky s najvy??ou prev?dzkovou teplotou. Prev?dzkov? teplota sa m??e meni? od 600°C do 1000°C, ?o umo??uje pou?itie r?znych druhov paliva bez ?peci?lnej predbe?nej ?pravy. Na zvl?dnutie tak?chto vysok?ch tepl?t sa ako elektrolyt pou??va tenk? pevn? oxid kovu na keramickom z?klade, ?asto zliatina ytria a zirk?nia, ktor? je vodi?om kysl?kov?ch i?nov (O2-). Technol?gia vyu??vania palivov?ch ?l?nkov s pevn?m oxidom sa vyv?ja od konca 50. rokov dvadsiateho storo?ia a m? dve konfigur?cie: rovinn? a r?rkov?.

Pevn? elektrolyt poskytuje utesnen? prechod plynu z jednej elektr?dy na druh?, zatia? ?o kvapaln? elektrolyty s? umiestnen? v por?znom substr?te. Nosi?om n?boja v palivov?ch ?l?nkoch tohto typu je kysl?kov? i?n (O2-). Na kat?de sa molekuly kysl?ka zo vzduchu rozdelia na kysl?kov? i?n a ?tyri elektr?ny. Kysl?kov? i?ny prech?dzaj? cez elektrolyt a sp?jaj? sa s vod?kom a vytv?raj? ?tyri vo?n? elektr?ny. Elektr?ny s? posielan? cez vonkaj?? elektrick? obvod, pri?om generuj? elektrick? pr?d a odpadov? teplo.

Ry?a. 8.

Reakcia na an?de: 2H2 + 2O2- => 2H2O + 4e

Reakcia na kat?de: O2 + 4e- => 2O2-

V?eobecn? reakcia prvku: 2H2 + O2 => 2H2O

??innos? v?roby elektrickej energie je najvy??ia zo v?etk?ch palivov?ch ?l?nkov – okolo 60 %. Vysok? prev?dzkov? teploty navy?e umo??uj? kombinovan? v?robu tepelnej a elektrickej energie na v?robu vysokotlakovej pary. Spojenie vysokoteplotn?ho palivov?ho ?l?nku s turb?nou umo??uje vytvorenie hybridn?ho palivov?ho ?l?nku na zv??enie ??innosti v?roby elektrickej energie a? o 70 %.

Palivov? ?l?nky s pevn?m oxidom pracuj? pri ve?mi vysok?ch teplot?ch (600 °C – 1 000 °C), ?o m? za n?sledok zna?n? ?as potrebn? na dosiahnutie optim?lnych prev?dzkov?ch podmienok a pomal?iu odozvu syst?mu na zmeny spotreby energie. Pri tak?chto vysok?ch prev?dzkov?ch teplot?ch nie je potrebn? ?iadny konvertor na regener?ciu vod?ka z paliva, ?o umo??uje, aby tepeln? elektr?re? pracovala s relat?vne ne?ist?mi palivami, ktor? s? v?sledkom sply?ovania uhlia alebo odpadov?ch plynov at?. Palivov? ?l?nok je tie? vynikaj?ci pre aplik?cie s vysok?m v?konom, vr?tane priemyseln?ch a ve?k?ch centr?lnych elektr?rn?. Komer?ne sa vyr?baj? moduly s elektrick?m v?stupn?m v?konom 100 kW.

6. Palivov? ?l?nky s priamou oxid?ciou metanolu (DOMFC)

Palivov? ?l?nky s priamou oxid?ciou metanolu?spe?ne sa pou??vaj? v oblasti nap?jania mobiln?ch telef?nov, notebookov, ako aj na vytv?ranie prenosn?ch zdrojov energie, k ?omu smeruje bud?ce vyu?itie tak?chto prvkov.

Kon?trukcia palivov?ch ?l?nkov s priamou oxid?ciou metanolu je podobn? kon?trukcii palivov?ch ?l?nkov s prot?novou v?mennou membr?nou (MEPFC), t.j. Ako elektrolyt sa pou??va polym?r a ako nosi? n?boja i?n vod?ka (prot?n). Kvapaln? metanol (CH3OH) v?ak oxiduje v pr?tomnosti vody na an?de, pri?om sa uvo??uje CO2, vod?kov? i?ny a elektr?ny, ktor? s? posielan? cez vonkaj?? elektrick? obvod, ??m sa vytv?ra elektrick? pr?d. Vod?kov? i?ny prech?dzaj? cez elektrolyt a reaguj? s kysl?kom zo vzduchu a elektr?nmi z vonkaj?ieho okruhu za vzniku vody na an?de.

Reakcia na an?de: CH3OH + H2O => CO2 + 6H+ + 6eReakcia na kat?de: 3/2O2 + 6H+ + 6e- => 3H2O V?eobecn? reakcia prvku: CH3OH + 3/2O2 => CO2 + 2H2O V?voj napr. palivov?ch ?l?nkov sa realizuje od za?iatku 90-tych rokov 20. storo?ia a ich mern? v?kon a ??innos? sa zv??ili na 40 %.

Tieto prvky boli testovan? v teplotnom rozsahu 50-120°C. Kv?li ich n?zkym prev?dzkov?m teplot?m a absencii potreby konvertora s? tak?to palivov? ?l?nky hlavn?m kandid?tom na pou?itie v mobiln?ch telef?noch a in?ch spotrebite?sk?ch produktoch, ako aj v motoroch automobilov. Ich v?hodou s? aj mal? rozmery.

7. Palivov? ?l?nky s polym?rnym elektrolytom (PEFC)

V pr?pade palivov?ch ?l?nkov s polym?rnym elektrolytom pozost?va polym?rna membr?na z polym?rov?ch vl?kien s vodn?mi oblas?ami, v ktor?ch sa vodiv? vodn? i?ny H2O+ (prot?n, ?erven?) prip?jaj? k molekule vody. Molekuly vody predstavuj? probl?m kv?li pomalej v?mene i?nov. Preto je potrebn? vysok? koncentr?cia vody ako v palive, tak aj na v?stupn?ch elektr?dach, ?o obmedzuje prev?dzkov? teplotu na 100°C.

8. Tuh? kysl? palivov? ?l?nky (SFC)

V pevn?ch kysl?ch palivov?ch ?l?nkoch elektrolyt (CsHSO4) neobsahuje vodu. Prev?dzkov? teplota je teda 100-300°C. Rot?cia oxyani?nov SO42 umo??uje pohyb prot?nov (?erven?), ako je zn?zornen? na obr?zku. Palivov? ?l?nok s tuhou kyselinou je typicky sendvi?, v ktorom je ve?mi tenk? vrstva tuhej kyslej zl??eniny vlo?en? medzi dve elektr?dy, ktor? s? tesne pritla?en? k sebe, aby sa zabezpe?il dobr? kontakt. Pri zahrievan? sa organick? zlo?ka vyparuje, vystupuje cez p?ry v elektr?dach, pri?om sa zachov?va schopnos? viacn?sobn?ch kontaktov medzi palivom (alebo kysl?kom na druhom konci prvku), elektrolytom a elektr?dami.

Ry?a. 9.

9. Porovnanie najd?le?itej??ch charakterist?k palivov?ch ?l?nkov

Ry?a. 10.

10. Pou?itie palivov?ch ?l?nkov v automobiloch

Ry?a. jeden?s?.

Ry?a. 12.

Palivov? ?l?nok- ?o to je? Kedy a ako sa objavil? Pre?o je to potrebn? a pre?o sa o nich v dne?nej dobe tak ?asto hovor?? Ak? s? jeho aplik?cie, vlastnosti a vlastnosti? Nezastavite?n? pokrok si vy?aduje odpovede na v?etky tieto ot?zky!

?o je palivov? ?l?nok?

Palivov? ?l?nok- je chemick? zdroj pr?du alebo elektrochemick? gener?tor, je to zariadenie na premenu chemickej energie na elektrick? energiu. V modernom ?ivote sa chemick? zdroje energie pou??vaj? v?ade a s? to bat?rie pre mobiln? telef?ny, notebooky, PDA, ako aj bat?rie v automobiloch, nepreru?ite?n? zdroje nap?jania at?. ?al?ou etapou rozvoja tejto oblasti bude roz??ren? distrib?cia palivov?ch ?l?nkov a to je nevyvr?tite?n? fakt.

Hist?ria palivov?ch ?l?nkov

Hist?ria palivov?ch ?l?nkov je ?al??m pr?behom o tom, ako vlastnosti hmoty, kedysi objaven? na Zemi, na?li ?irok? uplatnenie ?aleko vo vesm?re a na prelome tis?cro?? sa vr?tili z neba na Zem.

V?etko sa to za?alo v roku 1839, ke? nemeck? chemik Christian Sch?nbein publikoval princ?py palivov?ho ?l?nku vo Philosophical Journal. V tom istom roku Angli?an a absolvent Oxfordu William Robert Grove skon?truoval galvanick? ?l?nok, nesk?r naz?van? galvanick? ?l?nok Grove, ktor? je uzn?van? aj ako prv? palivov? ?l?nok. N?zov „palivov? ?l?nok“ dostal vyn?lez v roku jeho v?ro?ia - v roku 1889. Autormi term?nu s? Ludwig Mond a Karl Langer.

O nie?o sk?r, v roku 1874, Jules Verne vo svojom rom?ne Tajomn? ostrov predpovedal s??asn? energetick? situ?ciu a nap?sal, ?e „Voda sa jedn?ho d?a bude pou??va? ako palivo, pri?om sa pou?ije vod?k a kysl?k, z ktor?ch sa sklad?“.

Medzit?m sa postupne zdokona?ovala nov? technol?gia nap?jania a od 50. rokov 20. storo?ia nepre?iel ani rok, aby neboli ohl?sen? najnov?ie vyn?lezy v tejto oblasti. V roku 1958 sa v Spojen?ch ?t?toch objavil prv? traktor poh??an? palivov?mi ?l?nkami v roku 1959. bol uvo?nen? 5kW zdroj pre zv?ra?ku at?. V 70. rokoch sa vod?kov? technol?gia vzniesla do vesm?ru: lietadl? a raketov? motory na vod?k. V 60. rokoch RSC Energia vyvinula palivov? ?l?nky pre sovietsky lun?rny program. Bez nich sa nezaobi?iel ani program Buran: boli vyvinut? alkalick? 10 kW palivov? ?l?nky. A ku koncu storo?ia prekro?ili palivov? ?l?nky nulov? nadmorsk? v??ku - na z?klade nich Zdroj Nemeck? ponorka. Po n?vrate na Zem bola prv? lokomot?va uveden? do prev?dzky v Spojen?ch ?t?toch v roku 2009. Prirodzene, na palivov? ?l?nky.

Na celej n?dhernej hist?rii palivov?ch ?l?nkov je zauj?mav?, ?e koleso st?le zost?va vyn?lezom ?udstva, ktor? nem? v pr?rode obdoby. Faktom je, ?e vo svojej kon?trukcii a princ?pe ?innosti s? palivov? ?l?nky podobn? biologick?m ?l?nkom, ktor? s? v podstate miniat?rnym vod?kovo-kysl?kov?m palivov?m ?l?nkom. V?sledkom bolo, ?e ?lovek op?? vyna?iel nie?o, ?o pr?roda vyu??va u? mili?ny rokov.

Princ?p ?innosti palivov?ch ?l?nkov

Princ?p ?innosti palivov?ch ?l?nkov je zrejm? aj z ?kolsk? osnovy v ch?mii a bolo to presne to, ?o bolo stanoven? v experimentoch Williama Grovea v roku 1839. Ide o to, ?e proces elektrol?zy vody (disoci?cia vody) je reverzibiln?. Tak ako je pravda, ?e ke? cez vodu prech?dza elektrick? pr?d, ten sa rozdel? na vod?k a kysl?k, tak to plat? aj naopak: vod?k a kysl?k mo?no spoji? a vyrobi? vodu a elektrinu. V Groveovom experimente boli dve elektr?dy umiestnen? v komore, do ktorej boli pod tlakom dod?van? obmedzen? ?asti ?ist?ho vod?ka a kysl?ka. Vplyvom mal?ch objemov plynu, ako aj chemick?mi vlastnos?ami uhl?kov?ch elektr?d doch?dzalo v komore k pomalej reakcii s uvo??ovan?m tepla, vody a hlavne vytv?ran?m rozdielu potenci?lov medzi elektr?dami.

Najjednoduch?? palivov? ?l?nok pozost?va zo ?peci?lnej membr?ny pou??vanej ako elektrolyt, na ktorej oboch stran?ch s? nanesen? pr??kov? elektr?dy. Vod?k ide na jednu stranu (an?da) a kysl?k (vzduch) ide na druh? (kat?da). Na ka?dej elektr?de prebiehaj? r?zne chemick? reakcie. Na an?de sa vod?k rozklad? na zmes prot?nov a elektr?nov. V niektor?ch palivov?ch ?l?nkoch s? elektr?dy obklopen? katalyz?torom, zvy?ajne vyroben?m z platiny alebo in?ch u??achtil?ch kovov, ktor? podporuje disocia?n? reakciu:

2H 2 -> 4H++ 4e -

kde H2 je dvojat?mov? molekula vod?ka (forma, v ktorej je vod?k pr?tomn? ako plyn); H+ - ionizovan? vod?k (prot?n); e - - elektr?n.

Na kat?dovej strane palivov?ho ?l?nku sa prot?ny (ktor? pre?li cez elektrolyt) a elektr?ny (ktor? pre?li vonkaj?ou z??a?ou) rekombinuj? a reaguj? s kysl?kom dod?van?m do kat?dy za vzniku vody:

4H++ 4e- + 02 -> 2H20

Celkov? reakcia v palivovom ?l?nku je to nap?san? takto:

2H2 + 02 -> 2H20

Fungovanie palivov?ho ?l?nku je zalo?en? na skuto?nosti, ?e elektrolyt n?m prep???a prot?ny (smerom ku kat?de), ale elektr?ny nie. Elektr?ny sa pohybuj? ku kat?de pozd?? vonkaj?ieho vodiv?ho obvodu. Tento pohyb elektr?nov je elektrick? pr?d, ktor? mo?no pou?i? na pohon extern?ho zariadenia pripojen?ho k palivov?mu ?l?nku (z??a?, ako je napr?klad ?iarovka):

Pri svojej pr?ci vyu??vaj? palivov? ?l?nky vod?kov? palivo a kysl?k. Najjednoduch?ie je to s kysl?kom – berie sa zo vzduchu. Vod?k m??e by? dod?van? priamo z ur?itej n?doby alebo jeho oddelen?m extern? zdroj palivo (zemn? plyn, benz?n alebo metylalkohol - metanol). V pr?pade extern?ho zdroja sa mus? chemicky premeni? na extrakciu vod?ka. V s??asnosti v???ina technol?gi? palivov?ch ?l?nkov vyv?jan?ch pre prenosn? zariadenia pou??va metanol.

Charakteristika palivov?ch ?l?nkov

Palivov? ?l?nky s? obdobou existuj?cich bat?ri? v tom zmysle, ?e v oboch pr?padoch sa elektrick? energia z?skava z chemickej energie. Existuj? v?ak aj z?sadn? rozdiely:

• funguj? len dovtedy, k?m s? palivo a okysli?ovadlo dod?van? z extern?ho zdroja (t. j. nem??u uchov?va? elektrick? energiu),

  chemick? zlo?enie elektrolytu sa po?as prev?dzky nemen? (palivov? ?l?nok nie je potrebn? dob?ja?),

  s? ?plne nez?visl? od elektrickej energie (zatia? ?o be?n? bat?rie uchov?vaj? energiu zo siete).

Ka?d? palivov? ?l?nok vytv?ra nap?tie 1V. Vy??ie nap?tie sa dosiahne ich zapojen?m do s?rie. Zv??enie v?konu (pr?du) sa realizuje prostredn?ctvom paraleln?ho zapojenia kask?d s?riovo zapojen?ch palivov?ch ?l?nkov.

V palivov?ch ?l?nkoch neexistuje ?iadne pr?sne obmedzenie ??innosti, ako u tepeln?ch motorov (??innos? Carnotovho cyklu je najvy??ia mo?n? ??innos? spomedzi v?etk?ch tepeln?ch motorov s rovnak?mi minim?lnymi a maxim?lnymi teplotami).

Vysok? ??innos? dosiahnut? priamou premenou energie paliva na elektrick? energiu. Ke? dieselov? gener?tory spa?uj? palivo ako prv?, v?sledn? para alebo plyn rozt??a hriade? turb?ny alebo spa?ovacieho motora, ktor? zase ot??a elektrick? gener?tor. V?sledkom je ??innos? maxim?lne 42 %, ale ?astej?ie je to okolo 35 – 38 %. Navy?e kv?li mno?stvu odkazov, ako aj kv?li termodynamick?m obmedzeniam na maximum Tepeln? ??innos? strojov, je nepravdepodobn?, ?e by sa s??asn? ??innos? zv??ila vy??ie. Pre existuj?ce palivov? ?l?nky ??innos? je 60-80%,

??innos? takmer nez?vis? od faktora za?a?enia,

Kapacita je nieko?kon?sobne vy??ia ako v existuj?cich bat?ri?ch,

Dokon?i? ?iadne emisie ?kodliv? pre ?ivotn? prostredie. Uvo??uje sa iba ?ist? vodn? para a tepeln? energia (na rozdiel od dieselov?ch gener?torov, ktor? zne?is?uj? ?ivotn? prostredie ?ivotn? prostredie v?fuky a vy?aduj?ce ich odstr?nenie).

Typy palivov?ch ?l?nkov

Palivov? ?l?nky klasifikovan? pod?a nasleduj?cich charakterist?k:

pod?a pou?it?ho paliva,

prev?dzkov?m tlakom a teplotou,

pod?a charakteru aplik?cie.

Vo v?eobecnosti sa rozli?uj?: typy palivov?ch ?l?nkov:

Palivov? ?l?nky s pevn?m oxidom (SOFC);

Palivov? ?l?nok s palivov?m ?l?nkom s prot?novou v?mennou membr?nou (PEMFC);

Reverzibiln? palivov? ?l?nok (RFC);

Palivov? ?l?nok s priamym metanolom (DMFC);

Roztaven? karbon?tov? palivov? ?l?nky (MCFC);

Palivov? ?l?nky s kyselinou fosfore?nou (PAFC);

Alkalick? palivov? ?l?nky (AFC).

Jedn?m typom palivov?ho ?l?nku, ktor? pracuje pri norm?lnych teplot?ch a tlakoch a vyu??va vod?k a kysl?k, je i?nov?menn? membr?nov? ?l?nok. Vzniknut? voda nerozp???a pevn? elektrolyt, stek? dole a ?ahko sa odstra?uje.

Probl?my s palivov?mi ?l?nkami

Hlavn? probl?m palivov?ch ?l?nkov s?vis? s potrebou ma? „pribalen?“ vod?k, ktor? je mo?n? vo?ne k?pi?. Je zrejm?, ?e probl?m by sa mal ?asom vyrie?i?, ale zatia? situ?cia vyvol?va mierny ?smev: ?o je sk?r - sliepka alebo vajce? Palivov? ?l?nky e?te nie s? dostato?ne vyvinut? na v?stavbu vod?kov?ch tov?rn?, ale ich pokrok je bez t?chto tov?rn? nemyslite?n?. Tu si v?imneme probl?m zdroja vod?ka. V s??asnosti sa vod?k vyr?ba zo zemn?ho plynu, no rast?ce n?klady na energie bud? zvy?ova? aj cenu vod?ka. Z?rove? je vo vod?ku zo zemn?ho plynu nevyhnutn? pr?tomnos? CO a H 2 S (s?rovod?k), ktor? otr?via katalyz?tor.

Be?n? platinov? katalyz?tory vyu??vaj? ve?mi drah? a nenahradite?n? kov – platinu. Tento probl?m sa v?ak pl?nuje vyrie?i? pou?it?m katalyz?torov na b?ze enz?mov, ktor? s? lacnou a ?ahko vyr?banou l?tkou.

Probl?mom je aj vznikaj?ce teplo. ??innos? sa prudko zv??i, ak sa vytvoren? teplo nasmeruje do u?ito?n?ho kan?la - na v?robu term?lna energia pre syst?my z?sobovania teplom, vyu??van? ako odpadov? teplo pri absorpcii chladiace stroje a tak ?alej.

Metanolov? palivov? ?l?nky (DMFC): skuto?n? aplik?cie

Najv???? praktick? z?ujem s? dnes priame palivov? ?l?nky na b?ze metanolu (Direct Methanol Fuel Cell, DMFC). Prenosn? po??ta? Portege M100 s palivov?m ?l?nkom DMFC vyzer? takto:

Typick? obvod ?l?nku DMFC obsahuje okrem an?dy, kat?dy a membr?ny nieko?ko ?al??ch komponentov: palivov? kartu?u, senzor metanolu, obehov? ?erpadlo paliva, vzduchov? ?erpadlo, v?menn?k tepla at?.

Prev?dzkov? doba napr?klad notebooku v porovnan? s bat?riami sa pl?nuje zv??i? 4-kr?t (a? 20 hod?n), mobiln?ho telef?nu - a? 100 hod?n v akt?vnom re?ime a a? ?es? mesiacov v pohotovostnom re?ime. Dob?janie sa uskuto?n? pridan?m ?asti kvapaln?ho metanolu.

Hlavnou ?lohou je n?js? mo?nosti pou?itia metanolov?ho roztoku s jeho najvy??ou koncentr?ciou. Probl?m je, ?e metanol je dos? siln? jed, smrte?n? v d?vkach nieko?k?ch desiatok gramov. Ale koncentr?cia metanolu priamo ovplyv?uje trvanie prev?dzky. Ak sa predt?m pou??val 3-10 % metanolov? roztok, tak sa u? objavili mobiln? telef?ny a PDA vyu??vaj?ce 50 % roztok a v roku 2008 v laborat?rnych podmienkach z?skali ?pecialisti z MTI MicroFuel Cells a o nie?o nesk?r aj Toshiba palivov? ?l?nky funguj?ce na ?istom metanole.

Palivov? ?l?nky s? bud?cnos?!

Napokon, o jasnej bud?cnosti palivov?ch ?l?nkov sved?? skuto?nos?, ?e medzin?rodn? organiz?cia IEC (International Electrotechnical Commission), ktor? ur?uje priemyseln? ?tandardy pre elektronick? zariadenia, u? ozn?mila vytvorenie pracovnej skupiny na vypracovanie medzin?rodn?ho ?tandardu pre miniat?rne palivov? ?l?nky. .

?as? 1

Tento ?l?nok podrobnej?ie sk?ma princ?p fungovania palivov?ch ?l?nkov, ich kon?trukciu, klasifik?ciu, v?hody a nev?hody, rozsah pou?itia, ??innos?, hist?riu vzniku a modern? vyhliadky na pou?itie. V druhej ?asti ?l?nku, ktor? bude uverejnen? v bud?com ??sle ?asopisu ABOK, uv?dza pr?klady zariaden?, kde boli ako zdroje tepla a elektrickej energie (alebo len dod?vky elektrickej energie) pou?it? r?zne typy palivov?ch ?l?nkov.

?vod

Palivov? ?l?nky predstavuj? ve?mi efekt?vny, spo?ahliv?, odoln? a ekologick? sp?sob v?roby energie.

Palivov? ?l?nky, ktor? sa p?vodne pou??vali len vo vesm?rnom priemysle, sa v s??asnosti ?oraz ?astej?ie pou??vaj? vo v???ine r?znych oblastiach- ako stacion?rne elektr?rne, auton?mne zdroje dod?vky tepla a energie do budov, motory vozidiel, nap?jacie zdroje pre notebooky a mobiln? telef?ny. Niektor? z t?chto zariaden? s? laborat?rne prototypy, niektor? sa podrobuj? predv?robn?mu testovaniu alebo sa pou??vaj? na demon?tra?n? ??ely, no mnoh? modely s? s?riovo vyr?ban? a pou??van? v komer?n?ch projektoch.

Palivov? ?l?nok (elektrochemick? gener?tor) je zariadenie, ktor? premie?a chemick? energiu paliva (vod?ka) na elektrick? energiu priamo v procese elektrochemickej reakcie, na rozdiel od tradi?n? technol?gie, pri ktor?ch doch?dza k spa?ovaniu pevn?ch, kvapaln?ch a plynn? palivo. Priama elektrochemick? premena paliva je ve?mi efekt?vna a atrakt?vna z h?adiska ?ivotn?ho prostredia, ke??e prev?dzkov? proces produkuje minim?lne mno?stvo ?kodliv?n a nedoch?dza k siln?mu hluku alebo vibr?ci?m.

Z praktick?ho h?adiska palivov? ?l?nok pripom?na klasick? voltaick? bat?riu. Rozdiel je v tom, ?e bat?ria je na za?iatku nabit?, t.j. naplnen? „palivom“. Po?as prev?dzky sa spotreb?va „palivo“ a bat?ria sa vyb?ja. Na rozdiel od bat?rie palivov? ?l?nok vyu??va na v?robu elektrickej energie palivo dod?van? z extern?ho zdroja (obr. 1).

Na v?robu elektrickej energie mo?no pou?i? nielen ?ist? vod?k, ale aj in? suroviny obsahuj?ce vod?k, napr?klad zemn? plyn, ?pavok, metanol alebo benz?n. Ako zdroj kysl?ka, ktor? je tie? potrebn? na reakciu, sa pou??va oby?ajn? vzduch.

Pri pou?it? ?ist?ho vod?ka ako paliva s? produktmi reakcie okrem elektrickej energie aj teplo a voda (alebo vodn? para), t. j. do atmosf?ry sa nevyp???aj? plyny, ktor? zne?is?uj? ovzdu?ie alebo sp?sobuj? sklen?kov? efekt. Ak sa ako palivo pou?ije surovina obsahuj?ca vod?k, napr?klad zemn? plyn, ved?aj??m produktom reakcie bud? aj in? plyny, napr?klad oxidy uhl?ka a dus?ka, ale ich mno?stvo je ove?a ni??ie ako pri spa?ovan? rovnak?ho mno?stva pr?rodn?ho plynu.

Proces chemickej premeny paliva na v?robu vod?ka sa naz?va reformovanie a pr?slu?n? zariadenie sa naz?va reform?tor.

V?hody a nev?hody palivov?ch ?l?nkov

Palivov? ?l?nky s? energeticky ??innej?ie ako spa?ovacie motory, preto?e pre palivov? ?l?nky neexistuje ?iadne obmedzenie termodynamickej energetickej ??innosti. Koeficient u?ito?n? akcia palivov?ch ?l?nkov je 50%, zatia? ?o ??innos? spa?ovac?ch motorov je 12-15% a ??innos? elektr?rn? s parn?mi turb?nami nepresahuje 40%. Vyu?it?m tepla a vody sa ??innos? palivov?ch ?l?nkov ?alej zvy?uje.

Na rozdiel napr?klad od spa?ovac?ch motorov zost?va ??innos? palivov?ch ?l?nkov ve?mi vysok?, aj ke? nepracuj? na pln? v?kon. V?kon palivov?ch ?l?nkov je navy?e mo?n? zv??i? jednoduch?m prid?van?m jednotliv?ch jednotiek, pri?om ??innos? sa nemen?, t.j. ve?k? in?tal?cie s? rovnako efekt?vne ako mal?. Tieto okolnosti umo??uj? ve?mi flexibilne voli? skladbu zariaden? v s?lade s prian?m z?kazn?ka a v kone?nom d?sledku ved? k zn??eniu n?kladov na zariadenie.

D?le?itou v?hodou palivov?ch ?l?nkov je ich ?etrnos? k ?ivotn?mu prostrediu. Emisie palivov?ch ?l?nkov s? tak? n?zke, ?e v niektor?ch oblastiach Spojen?ch ?t?tov americk?ch nie je potrebn? ich prev?dzka. ?peci?lne povolenie od vl?dnych agent?r monitoruj?cich kvalitu ovzdu?ia.

Palivov? ?l?nky m??u by? umiestnen? priamo v budove, ??m sa zni?uj? straty pri preprave energie a teplo vznikaj?ce v d?sledku reakcie sa m??e pou?i? na dod?vku tepla alebo teplej vody do budovy. Auton?mne zdroje tepla a elektriny m??u by? ve?mi prospe?n? v od?ahl?ch oblastiach a regi?noch charakterizovan?ch nedostatkom elektriny a jej vysok? cena, no z?rove? existuj? z?soby surov?n s obsahom vod?ka (ropa, zemn? plyn).

V?hodou palivov?ch ?l?nkov je aj dostupnos? paliva, spo?ahlivos? (v palivovom ?l?nku nie s? ?iadne pohybliv? ?asti), odolnos? a jednoduchos? obsluhy.

Jednou z hlavn?ch nev?hod palivov?ch ?l?nkov je v s??asnosti ich relat?vne vysok? cena, no t?to nev?hodu mo?no ?oskoro prekona? – ?oraz viac spolo?nost? vyr?ba komer?n? vzorky palivov?ch ?l?nkov, neust?le sa zdokona?uj? a ich cena kles?.

Naj??innej??m sp?sobom je vyu?itie ?ist?ho vod?ka ako paliva, ?o si v?ak bude vy?adova? vytvorenie ?peci?lnej infra?trukt?ry na jeho v?robu a prepravu. V s??asnosti v?etky komer?n? kon?trukcie vyu??vaj? zemn? plyn a podobn? paliv?. Motorov? vozidl? m??u vyu??va? be?n? benz?n, ?o umo?n? zachova? existuj?cu vybudovan? sie? ?erpac?ch stan?c. Pou??vanie tak?hoto paliva v?ak vedie k ?kodliv?m emisi?m do atmosf?ry (hoci ve?mi n?zkym) a komplikuje (a teda zvy?uje cenu) palivov? ?l?nok. V bud?cnosti sa uva?uje o mo?nosti vyu?itia ekologick?ch obnovite?n?ch zdrojov energie (napr?klad slne?nej alebo veternej energie) na rozklad vody na vod?k a kysl?k pomocou elektrol?zy a n?sledne premenu v?sledn?ho paliva v palivovom ?l?nku. Tak?to kombinovan? zariadenia pracuj?ce v uzavretom cykle m??u predstavova? ?plne ekologick?, spo?ahliv?, odoln? a efekt?vny zdroj energie.

?al?ou vlastnos?ou palivov?ch ?l?nkov je, ?e s? naj??innej?ie pri s??asnom vyu??van? elektrickej aj tepelnej energie. Nie ka?d? zariadenie m? v?ak mo?nos? vyu??va? tepeln? energiu. Ak sa palivov? ?l?nky pou??vaj? iba na v?robu elektrickej energie, ich ??innos? kles?, hoci prevy?uje ??innos? „tradi?n?ch“ in?tal?ci?.

Hist?ria a modern? vyu?itie palivov?ch ?l?nkov

Princ?p fungovania palivov?ch ?l?nkov bol objaven? v roku 1839. Anglick? vedec William Robert Grove (1811-1896) zistil, ?e proces elektrol?zy - rozklad vody na vod?k a kysl?k pomocou elektrick?ho pr?du - je reverzibiln?, t.j. vod?k a kysl?k sa m??u sp?ja? do molek?l vody bez spa?ovania, ale s uvo?nen?m tepla a elektrick?ho pr?du. Grove nazval zariadenie, v ktorom bola tak?to reakcia mo?n?, „plynov? bat?ria“, ktor? bola prv?m palivov?m ?l?nkom.

Akt?vny v?voj technol?gi? na vyu?itie palivov?ch ?l?nkov sa za?al po druhej svetovej vojne a je spojen? s leteck?m priemyslom. V tomto ?ase sa h?adal ??inn? a spo?ahliv?, no z?rove? celkom kompaktn? zdroj energie. V 60-tych rokoch si ?pecialisti NASA (N?rodn? ?rad pre letectvo a vesm?r, NASA) vybrali palivov? ?l?nky ako zdroj energie pre kozmick? lo? programov Apollo (lety s ?udskou pos?dkou na Mesiac), Apollo-Sojuz, Gemini a Skylab. Kozmick? lo? Apollo pou??vala tri 1,5 kW (2,2 kW ?pi?kov?) elektr?rne vyu??vaj?ce kryog?nny vod?k a kysl?k na v?robu elektriny, tepla a vody. Hmotnos? ka?d?ho zariadenia bola 113 kg. Tieto tri ?l?nky fungovali paralelne, ale energia generovan? jednou jednotkou posta?ovala na bezpe?n? n?vrat. Po?as 18 letov fungovali palivov? ?l?nky celkovo 10 000 hod?n bez ak?chko?vek por?ch. V s??asnosti sa palivov? ?l?nky pou??vaj? v raketopl?ne Space Shuttle, ktor? vyu??va tri 12 W jednotky na v?robu v?etkej elektrickej energie na palube kozmickej lode (obr. 2). Voda z?skan? ako v?sledok elektrochemickej reakcie sa pou??va na pitn? vodu a tie? na chladiace zariadenia.

U n?s sa pracovalo aj na vytvoren? palivov?ch ?l?nkov pre vyu?itie v kozmonautike. Palivov? ?l?nky boli napr?klad pou?it? na pohon sovietskej opakovane pou?ite?nej kozmickej lode Buran.

V?voj met?d na komer?n? vyu?itie palivov?ch ?l?nkov sa za?al v polovici 60. rokov 20. storo?ia. Tento v?voj bol ?iasto?ne financovan? vl?dnymi organiz?ciami.

V s??asnosti sa v?voj technol?gi? na vyu?itie palivov?ch ?l?nkov uber? viacer?mi smermi. Ide o vytvorenie stacion?rnych elektr?rn? na palivov? ?l?nky (pre centralizovan? aj decentralizovan? z?sobovanie energiou), elektr?rn? pre vozidl? (vznikli vzorky ?ut a autobusov na palivov? ?l?nky aj u n?s) (obr. 3), resp. aj nap?jacie zdroje pre r?zne mobiln? zariadenia (prenosn? po??ta?e, mobiln? telef?ny a pod.) (obr. 4).

Pr?klady pou?itia palivov?ch ?l?nkov v r?znych oblastiach s? uveden? v tabu?ke. 1.

Jedn?m z prv?ch komer?n?ch modelov palivov?ch ?l?nkov navrhnut?ch na auton?mne z?sobovanie budov teplom a energiou bol PC25 Model A vyroben? spolo?nos?ou ONSI Corporation (teraz United Technologies, Inc.). Tento palivov? ?l?nok s menovit?m v?konom 200 kW je typ ?l?nku s elektrolytom na b?ze kyseliny fosfore?nej (Phosphoric Acid Fuel Cells, PAFC). ??slo „25“ v n?zve modelu znamen? s?riov? ??slo dizajnu. V???ina predch?dzaj?cich modelov boli experiment?lne alebo testovacie jednotky, ako napr?klad model „PC11“ s v?konom 12,5 kW predstaven? v 70. rokoch. Nov? modely zv??ili v?kon z?skavan? z jednotliv?ch palivov?ch ?l?nkov a tie? zn??ili n?klady na kilowatt vyrobenej energie. V s??asnosti je jedn?m z najefekt?vnej??ch komer?n?ch modelov palivov? ?l?nok PC25 Model C. Rovnako ako model A, aj toto je plne automatick? 200 kW palivov? ?l?nok PAFC navrhnut? na in?tal?ciu na mieste ako samostatn? zdroj tepla a energie. Tak?to palivov? ?l?nok m??e by? in?talovan? mimo budovy. Vonkaj?ie je to hranol dlh? 5,5 m, ?irok? a vysok? 3 m, v??iaci 18 140 kg. Rozdiel oproti predch?dzaj?cim modelom je vylep?en? reform?tor a vy??ia pr?dov? hustota.

V niektor?ch typoch palivov?ch ?l?nkov chemick? proces mo?no zvr?ti?: aplik?ciou rozdielu potenci?lov na elektr?dy sa voda m??e rozlo?i? na vod?k a kysl?k, ktor? sa zhroma??uj? na por?znych elektr?dach. Ke? je pripojen? z??a?, tak?to regenera?n? palivov? ?l?nok za?ne produkova? elektrick? energiu.

S?ubn?m smerom vyu?itia palivov?ch ?l?nkov je ich vyu?itie v spojen? s obnovite?n?mi zdrojmi energie, napr?klad fotovoltaick?mi panelmi alebo vetern?mi elektr?r?ami. T?to technol?gia n?m umo??uje ?plne sa vyhn?? zne?isteniu ovzdu?ia. Podobn? syst?m pl?nuj? vytvori? napr?klad v ?koliacom stredisku Adama Josepha Lewisa v Oberline (pozri ABOK, 2002, ?. 5, s. 10). V s??asnosti je jedn?m zo zdrojov energie v tejto budove sol?rne panely. Spolu so ?pecialistami NASA bol vyvinut? projekt vyu?itia fotovoltaick?ch panelov na v?robu vod?ka a kysl?ka z vody elektrol?zou. Vod?k sa potom pou??va v palivov?ch ?l?nkoch na v?robu elektriny a teplej vody. To umo?n? budove zachova? funk?nos? v?etk?ch syst?mov po?as zamra?en?ch dn? a v noci.

Princ?p ?innosti palivov?ch ?l?nkov

Uva?ujme o princ?pe fungovania palivov?ho ?l?nku na pr?klade jednoduch?ho prvku s prot?novou v?mennou membr?nou (Proton Exchange Membrane, PEM). Tak?to ?l?nok pozost?va z polym?rnej membr?ny umiestnenej medzi an?dou (kladn? elektr?da) a kat?dou (z?porn? elektr?da) spolu s an?dov?mi a kat?dov?mi katalyz?tormi. Polym?rna membr?na sa pou??va ako elektrolyt. Sch?ma prvku PEM je zn?zornen? na obr. 5.

Prot?nov? v?menn? membr?na (PEM) je tenk? (asi 2-7 listov papiera hrub?) tuh? l?tka organick? zl??enina. T?to membr?na funguje ako elektrolyt: v pr?tomnosti vody rozde?uje l?tku na kladne a z?porne nabit? i?ny.

Na an?de prebieha oxida?n? proces a na kat?de proces redukcie. An?da a kat?da v PEM ?l?nku s? vyroben? z por?zneho materi?lu, ktor? je zmesou uhl?kov?ch a platinov?ch ?ast?c. Platina p?sob? ako katalyz?tor, ktor? podporuje disocia?n? reakciu. An?da a kat?da s? vyroben? por?zne na vo?n? priechod vod?ka a kysl?ka cez ne.

An?da a kat?da s? umiestnen? medzi dvoma kovov?mi plat?ami, ktor? priv?dzaj? vod?k a kysl?k k an?de a kat?de a odv?dzaj? teplo a vodu, ako aj elektrick? energiu.

Molekuly vod?ka prech?dzaj? kan?likmi v platni k an?de, kde sa molekuly rozlo?ia na jednotliv? at?my (obr. 6).

Potom sa v d?sledku chemisorpcie v pr?tomnosti katalyz?tora at?my vod?ka, z ktor?ch ka?d? odovzd? jeden elektr?n e –, premenia na kladne nabit? vod?kov? i?ny H +, teda prot?ny (obr. 7).

Kladne nabit? vod?kov? i?ny (prot?ny) difunduj? cez membr?nu ku kat?de a tok elektr?nov smeruje ku kat?de cez vonkaj?? elektrick? obvod, na ktor? je pripojen? z??a? (spotrebite? elektrickej energie) (obr. 8).

Kysl?k priv?dzan? na kat?du v pr?tomnosti katalyz?tora vstupuje do chemickej reakcie s vod?kov?mi i?nmi (prot?nmi) z prot?novej v?mennej membr?ny a elektr?nmi z vonkaj?ieho elektrick?ho obvodu (obr. 9). V d?sledku chemickej reakcie vznik? voda.

Chemick? reakcia v in?ch typoch palivov?ch ?l?nkov (napr?klad s kysl?m elektrolytom, ktor? vyu??va roztok kyseliny ortofosfore?nej H 3 PO 4) je absol?tne identick? s chemickou reakciou v palivovom ?l?nku s prot?novou v?mennou membr?nou.

V ka?dom palivovom ?l?nku sa ?as? energie z chemickej reakcie uvo??uje ako teplo.

Tok elektr?nov vo vonkaj?om obvode je jednosmern? pr?d, ktor? sa pou??va na pr?cu. Otvorenie vonkaj?ieho okruhu alebo zastavenie pohybu vod?kov?ch i?nov zastav? chemick? reakciu.

Mno?stvo elektrickej energie produkovanej palivov?m ?l?nkom z?vis? od typu palivov?ho ?l?nku, geometrick?ch rozmerov, teploty, tlaku plynu. Samostatn? palivov? ?l?nok poskytuje EMF men?ie ako 1,16 V. Ve?kos? palivov?ch ?l?nkov je mo?n? zv???i?, ale v praxi sa pou??va nieko?ko prvkov spojen?ch do bat?ri? (obr. 10).

Dizajn palivov?ch ?l?nkov

Pozrime sa ako pr?klad na n?vrh palivov?ho ?l?nku na PC25 Model C. Sch?ma palivov?ho ?l?nku je zn?zornen? na obr. jeden?s?.

Palivov? ?l?nok PC25 Model C pozost?va z troch hlavn?ch ?ast?: palivov?ho procesora, skuto?nej ?asti na v?robu energie a meni?a nap?tia.

Hlavnou ?as?ou palivov?ho ?l?nku - sekciou na v?robu energie - je bat?ria zlo?en? z 256 kusov palivov? ?l?nky. Elektr?dy palivov?ch ?l?nkov obsahuj? platinov? katalyz?tor. Tieto ?l?nky produkuj? kon?tantn? elektrick? pr?d 1 400 amp?rov pri 155 voltoch. Rozmery bat?rie s? pribli?ne 2,9 m na d??ku a 0,9 m na ??rku a v??ku.

Ke??e elektrochemick? proces prebieha pri teplote 177 °C, je potrebn? akumul?tor v ?ase spustenia zahria? a po?as prev?dzky z neho odv?dza? teplo. Aby sa to dosiahlo, palivov? ?l?nok obsahuje samostatn? vodn? okruh a bat?ria je vybaven? ?peci?lnymi chladiacimi doskami.

Palivov? procesor premie?a zemn? plyn na vod?k potrebn? na elektrochemick? reakciu. Tento proces sa naz?va reform?cia. Hlavn?m prvkom procesora paliva je reform?tor. V reform?tore zemn? plyn (alebo in? palivo obsahuj?ce vod?k) reaguje s vodnou parou pri vysokej teplote (900 °C) a vysokom tlaku v pr?tomnosti niklov?ho katalyz?tora. V tomto pr?pade doch?dza k nasleduj?cim chemick?m reakci?m:

CH4 (met?n) + H203H2 + CO

(reakcia je endotermick?, s absorpciou tepla);

CO + H20 H2 + CO2

(reakcia je exotermick?, uvo??uje teplo).

Celkov? reakcia je vyjadren? rovnicou:

CH4 (met?n) + 2H204H2 + C02

(reakcia je endotermick?, s absorpciou tepla).

Aby sa zabezpe?ila vysok? teplota potrebn? na premenu zemn?ho plynu, ?as? vyhoren?ho paliva zo z?sobn?ka palivov?ch ?l?nkov smeruje do hor?ka, ktor? udr?iava po?adovan? teplotu reform?tora.

Para potrebn? na reformovanie sa vytv?ra z kondenz?tu vznikaj?ceho po?as prev?dzky palivov?ho ?l?nku. Ten vyu??va teplo odv?dzan? z bat?rie palivov?ch ?l?nkov (obr. 12).

Zostava palivov?ch ?l?nkov vytv?ra preru?ovan? jednosmern? pr?d, ktor? m? n?zke nap?tie a vysok? pr?d. Ak chcete previes? na striedav? pr?d, sp??aj?ce priemyseln? normy, je pou?it? meni? nap?tia. Okrem toho jednotka meni?a nap?tia obsahuje r?zne ovl?dacie zariadenia a bezpe?nostn? blokovacie obvody, ktor? umo??uj? vypnutie palivov?ho ?l?nku v pr?pade r?znych por?ch.

V takomto palivovom ?l?nku mo?no pribli?ne 40 % energie paliva premeni? na elektrick? energiu. Pribli?ne rovnak? mno?stvo, asi 40 % energie paliva, je mo?n? premeni? na tepeln? energiu, ktor? sa n?sledne vyu??va ako zdroj tepla na vykurovanie, z?sobovanie teplou vodou a podobn? ??ely. Celkov? ??innos? takejto in?tal?cie teda m??e dosiahnu? 80%.

D?le?itou v?hodou tak?hoto zdroja tepla a elektriny je mo?nos? jeho automatickej prev?dzky. Majitelia zariadenia, kde je palivov? ?l?nok nain?talovan?, nemusia udr?iava? ?peci?lne vy?kolen? person?l na ?dr?bu - pravideln? ?dr?bu m??u vykon?va? zamestnanci prev?dzkovej organiz?cie.

Typy palivov?ch ?l?nkov

V s??asnosti je zn?mych nieko?ko typov palivov?ch ?l?nkov, ktor? sa l??ia zlo?en?m pou?it?ho elektrolytu. Najroz??renej?ie s? tieto ?tyri typy (tabu?ka 2):

1. Palivov? ?l?nky s prot?novou v?mennou membr?nou (Proton Exchange Membrane Fuel Cells, PEMFC).

2. Palivov? ?l?nky na b?ze kyseliny ortofosfore?nej (Phosphoric Acid Fuel Cells, PAFC).

3. Palivov? ?l?nky na b?ze roztaven?ho uhli?itanu (Molten Carbonate Fuel Cells, MCFC).

4. Palivov? ?l?nky s pevn?m oxidom (SOFC). V s??asnosti je najv???ia flotila palivov?ch ?l?nkov zalo?en? na technol?gii PAFC.

Jeden z k???ov? vlastnosti r?znych typov palivov?ch ?l?nkov je prev?dzkov? teplota. V mnoh?ch oh?adoch je to teplota, ktor? ur?uje oblas? pou?itia palivov?ch ?l?nkov. Napr?klad vysok? teploty s? kritick? pre notebooky, preto sa pre tento segment trhu vyv?jaj? palivov? ?l?nky s prot?novou v?mennou membr?nou s n?zkymi prev?dzkov?mi teplotami.

Pre auton?mne nap?janie budov s? potrebn? palivov? ?l?nky s vysok?m in?talovan?m v?konom a z?rove? je tu mo?nos? vyu?itia tepelnej energie, tak?e na tieto ??ely mo?no pou?i? aj in? typy palivov?ch ?l?nkov.

Palivov? ?l?nky s prot?novou v?mennou membr?nou (PEMFC)

Tieto palivov? ?l?nky pracuj? pri relat?vne n?zkych prev?dzkov?ch teplot?ch (60-160 °C). Maj? vysok? hustotu v?konu, umo??uj? r?chle nastavenie v?stupn?ho v?konu a daj? sa r?chlo zapn??. Nev?hodou tohto typu prvku s? vysok? po?iadavky na kvalitu paliva, preto?e zne?isten? palivo m??e po?kodi? membr?nu. Menovit? v?kon tohto typu palivov?ch ?l?nkov je 1-100 kW.

Palivov? ?l?nky s prot?novou v?mennou membr?nou boli p?vodne vyvinut? spolo?nos?ou General Electric v 60. rokoch pre NASA. Tento typ palivov?ho ?l?nku vyu??va polym?rny elektrolyt v tuhom stave naz?van? prot?nov? v?menn? membr?na (PEM). Prot?ny sa m??u pohybova? cez membr?nu na v?menu prot?nov, ale elektr?ny cez ?u nem??u prech?dza?, ?o vedie k potenci?lnemu rozdielu medzi kat?dou a an?dou. V?aka svojej jednoduchosti a spo?ahlivosti sa tak?to palivov? ?l?nky pou??vali ako zdroj energie pre kozmick? lode s ?udskou pos?dkou. vesm?rna lo? Bl??enci.

Tento typ palivov?ch ?l?nkov sa pou??va ako zdroj energie pre ve?k? rozsah r?zne zariadenia, vr?tane predproduk?n?ch vzoriek a prototypov, od mobiln?ch telef?nov po autobusy a stacion?rne energetick? syst?my. N?zka prev?dzkov? teplota umo??uje pou?itie tak?chto ?l?nkov na nap?janie r?znych typov zlo?it?ch elektronick?ch zariaden?. Ich vyu?itie je menej efekt?vne ako zdroj tepla a elektriny pre verejn? a priemyseln? budovy, kde s? potrebn? ve?k? objemy tepelnej energie. Tak?to prvky s? z?rove? perspekt?vne ako auton?mny zdroj nap?jania pre mal? obytn? budovy, ako s? chaty postaven? v regi?noch s hor?cou kl?mou.

Palivov? ?l?nky s kyselinou fosfore?nou (PAFC)

Testy palivov?ch ?l?nkov tohto typu sa uskuto?nili u? za?iatkom 70. rokov 20. storo?ia. Rozsah prev?dzkov?ch tepl?t - 150-200 °C. Hlavnou oblas?ou pou?itia s? auton?mne zdroje tepla a elektriny stredn?ho v?konu (cca 200 kW).

Tieto palivov? ?l?nky pou??vaj? ako elektrolyt roztok kyseliny fosfore?nej. Elektr?dy s? vyroben? z papiera potiahnut?ho uhl?kom, v ktorom je dispergovan? platinov? katalyz?tor.

Elektrick? ??innos? palivov?ch ?l?nkov PAFC je 37-42%. Preto?e v?ak tieto palivov? ?l?nky pracuj? pri pomerne vysokej teplote, je mo?n? pou?i? paru, ktor? sa vytv?ra ako v?sledok prev?dzky. V tomto pr?pade m??e celkov? ??innos? dosiahnu? 80%.

Na v?robu energie sa mus? surovina obsahuj?ca vod?k premeni? na ?ist? vod?k prostredn?ctvom procesu reformovania. Napr?klad, ak sa ako palivo pou??va benz?n, je potrebn? odstr?ni? zl??eniny obsahuj?ce s?ru, preto?e s?ra m??e po?kodi? platinov? katalyz?tor.

Palivov? ?l?nky PAFC boli prv? komer?n? palivov? ?l?nky, ktor? sa pou??vali ekonomicky. Najbe?nej??m modelom bol 200 kW palivov? ?l?nok PC25 vyr?ban? spolo?nos?ou ONSI Corporation (dnes United Technologies, Inc.) (obr. 13). Tieto prvky sa napr?klad pou??vaj? ako zdroj tepelnej a elektrickej energie na policajnej stanici v Central Parku v New Yorku alebo ako doplnkov? zdroj energie v Conde Nast Building & Four Times Square. Najviac ve?k? in?tal?cia Tento typ sa testuje ako 11 MW elektr?re? umiestnen? v Japonsku.

Palivov? ?l?nky s kyselinou fosfore?nou sa pou??vaj? aj ako zdroj energie vo vozidl?ch. Napr?klad v roku 1994 H-Power Corp., Georgetown University a Ministerstvo energetiky USA vybavili autobus elektr?re? v?kon 50 kW.

Roztaven? karbon?tov? palivov? ?l?nky (MCFC)

Palivov? ?l?nky tohto typu pracuj? pri ve?mi vysok?ch teplot?ch - 600-700 °C. Tieto prev?dzkov? teploty umo??uj? pou?itie paliva priamo v samotnom ?l?nku, bez pou?itia samostatn?ho reform?tora. Tento proces sa naz?val „vn?torn? reforma“. Umo??uje v?razne zjednodu?i? kon?trukciu palivov?ho ?l?nku.

Palivov? ?l?nky na b?ze roztaven?ho uhli?itanu vy?aduj? zna?n? ?as n?behu a neumo??uj? r?chle nastavenie v?stupn?ho v?konu, preto s? ich hlavnou oblas?ou pou?itia ve?k? stacion?rne zdroje tepelnej a elektrickej energie. Vyzna?uj? sa v?ak vysokou ??innos?ou premeny paliva – 60% elektrick? ??innos? a a? 85% celkov? ??innos?.

V tomto type palivov?ho ?l?nku sa elektrolyt sklad? z uhli?itanu draseln?ho a sol? uhli?itanu l?tneho zahriatych na pribli?ne 650 °C. Za t?chto podmienok s? soli v roztavenom stave a tvoria elektrolyt. Na an?de vod?k reaguje s i?nmi CO 3, pri?om vznik? voda, oxid uhli?it? a uvo??uj? sa elektr?ny, ktor? sa posielaj? do vonkaj?ieho okruhu, a na kat?de kysl?k interaguje s oxidom uhli?it?m a elektr?nmi z vonkaj?ieho okruhu, ??m sa op?? tvoria i?ny CO 3 .

Laborat?rne vzorky palivov?ch ?l?nkov tohto typu vytvorili koncom 50. rokov holandsk? vedci G. H. J. Broers a J. A. A. Ketelaar. V 60. rokoch s t?mito ?l?nkami pracoval in?inier Francis T. Bacon, potomok sl?vneho anglick?ho spisovate?a a vedca 17. storo?ia, a preto sa palivov? ?l?nky MCFC niekedy naz?vaj? Baconove ?l?nky. V programoch NASA Apollo, Apollo-Soyuz a Scylab boli tieto palivov? ?l?nky pou?it? ako zdroj energie (obr. 14). Po?as t?ch ist?ch rokov americk? vojensk? oddelenie testovalo nieko?ko vzoriek palivov?ch ?l?nkov MCFC vyroben?ch spolo?nos?ou Texas Instruments, ktor? pou??vali ako palivo vojensk? benz?n. V polovici 70. rokov minul?ho storo?ia za?alo americk? ministerstvo energetiky s v?skumom vytvorenia stacion?rneho palivov?ho ?l?nku na b?ze roztaven?ho uhli?itanu vhodn?ho pre praktick? aplik?cie. V 90. rokoch bolo predstaven?ch mno?stvo komer?n?ch in?tal?ci? s menovit?m v?konom do 250 kW, napr?klad na americkej n?mornej leteckej stanici Miramar v Kalifornii. V roku 1996 spolo?nos? FuelCell Energy, Inc. spustila predproduk?n? 2 MW z?vod v Santa Clare v Kalifornii.

Oxidov? palivov? ?l?nky v tuhom stave (SOFC)

Oxidov? palivov? ?l?nky v tuhom stave maj? jednoduch? kon?trukciu a pracuj? pri ve?mi vysok?ch teplot?ch – 700 – 1 000 °C. Tak?to vysok? teploty umo??uj? pou?itie relat?vne „?pinav?ho“, nerafinovan?ho paliva. Rovnak? vlastnosti ako palivov? ?l?nky na b?ze roztaven?ho uhli?itanu ur?uj? podobn? oblas? pou?itia - ve?k? stacion?rne zdroje tepelnej a elektrickej energie.

Palivov? ?l?nky s pevn?m oxidom sa ?truktur?lne l??ia od palivov?ch ?l?nkov zalo?en?ch na technol?gi?ch PAFC a MCFC. An?da, kat?da a elektrolyt s? vyroben? zo ?peci?lnej keramiky. Najbe?nej?ie pou??van?m elektrolytom je zmes oxidu zirkoni?it?ho a oxidu v?penat?ho, ale m??u sa pou?i? aj in? oxidy. Elektrolyt tvor? kry?t?lov? mrie?ku potiahnut? na oboch stran?ch por?znym elektr?dov?m materi?lom. Kon?truk?ne s? tak?to prvky vyroben? vo forme r?rok alebo ploch?ch dosiek plo?n?ch spojov, ?o umo??uje pri ich v?robe pou?i? technol?gie ?iroko pou??van? v elektronickom priemysle. V d?sledku toho m??u palivov? ?l?nky s oxidom v tuhom stave pracova? pri ve?mi vysok?ch teplot?ch, ?o ich rob? v?hodn?mi na v?robu elektrickej aj tepelnej energie.

Pri vysok?ch prev?dzkov?ch teplot?ch sa na kat?de tvoria kysl?kov? i?ny, ktor? migruj? cez kry?t?lov? mrie?ku na an?du, kde interaguj? s vod?kov?mi i?nmi, tvoria vodu a uvo??uj? vo?n? elektr?ny. V tomto pr?pade sa vod?k odde?uje od zemn?ho plynu priamo v ?l?nku, to znamen?, ?e nie je potrebn? samostatn? reform?tor.

Teoretick? z?klady pre vytvorenie palivov?ch ?l?nkov s pevn?m oxidom boli polo?en? koncom 30. rokov, ke? ?vaj?iarski vedci Emil Bauer a H. Preis experimentovali so zirk?nom, ytriom, c?rom, lant?nom a volfr?mom, pri?om ich pou??vali ako elektrolyty.

Prv? prototypy tak?chto palivov?ch ?l?nkov boli vytvoren? koncom 50. rokov minul?ho storo?ia mno?stvom americk?ch a holandsk?ch spolo?nost?. V???ina z t?chto spolo?nost? ?oskoro opustila ?al?? v?skum kv?li technologick?m ?a?kostiam, ale jedna z nich, Westinghouse Electric Corp. (teraz Siemens Westinghouse Power Corporation), pokra?ovanie v pr?ci. Spolo?nos? v s??asnosti prij?ma predbe?n? objedn?vky na komer?n? model r?rkov?ho palivov?ho ?l?nku s oxidom v tuhom stave, ktor? by mal by? dostupn? tento rok (obr?zok 15). Trhov?m segmentom tak?chto prvkov s? stacion?rne zariadenia na v?robu tepelnej a elektrickej energie s v?konom od 250 kW do 5 MW.

Palivov? ?l?nky SOFC preuk?zali ve?mi vysok? spo?ahlivos?. Napr?klad prototyp palivov?ho ?l?nku vyroben? spolo?nos?ou Siemens Westinghouse dosiahol 16 600 hod?n prev?dzky a pokra?uje v prev?dzke, ?o z neho rob? najdlh?iu nepretr?it? ?ivotnos? palivov?ho ?l?nku na svete.

Prev?dzkov? re?im palivov?ch ?l?nkov typu SOFC, s vysok? teplota a vysok? tlak, umo??uje vytvorenie hybridn?ch zariaden?, v ktor?ch emisie palivov?ch ?l?nkov rotuj? plynov? turb?ny, ktor? sa pou??va na v?robu elektrickej energie. Prv? tak?to hybridn? in?tal?cia funguje v Irvine v Kalifornii. Menovit? v?kon tejto in?tal?cie je 220 kW, z toho 200 kW z palivov?ho ?l?nku a 20 kW z gener?tora mikroturb?ny.

?loha Ancient Arsenal je jednou z najzauj?mavej??ch a najv?a?nej??ch ved?aj??ch ?loh v Horizon Zero Dawn. Ako odmenu za jeho splnenie dostanete kost?m Shield Weaver. Pod?a n?s ide o najlep?ie brnenie v hre. Chr?ni Aloy silov?m po?om, ktor? absorbuje v?etky prich?dzaj?ce po?kodenia, k?m sa n?boj nevybije. T?to ?lohu dostanete, ke? n?jdete prv? palivov? ?l?nok alebo samotn? bunker so starod?vnym brnen?m. Mus?m poveda?, ?e z?ska? to je ove?a jednoduch?ie ako to urobi?.

Kde n?jdem v?etky palivov? ?l?nky v Horizon Zero Dawn?

V hre je celkovo 5 palivov?ch ?l?nkov, s ktor?mi sa stretnete po?as pr?behov?ch misi?. Niektor? z nich je ?ahk? prehliadnu?, ale netr?pte sa t?m. V?dy sa po ne m??ete vr?ti? nesk?r. Ak zomriete, budete musie? ?s? znova po palivov? ?l?nok. Neulo?? sa vo va?om invent?ri okam?ite, mus?te sa dosta? na kontroln? bod. Majte to na pam?ti. V?etky polo?ky s? ozna?en? jasne zelenou ikonou, tak?e je nepravdepodobn?, ?e by ste ich videli, ke? ste nabl?zku. Prv? dva prvky sl??ia na otv?ranie dver?. Na odomknutie samotn?ho pancierov?ho zariadenia s? potrebn? tri ?al?ie.

Prv? palivov? ?l?nok

Nach?dza sa v lokalite Ve?k? matka a je k dispoz?cii po?as misie „Lono hory“. Je ve?mi d?le?it?, aby ste to po?as tejto ?lohy nepreme?kali, preto?e po opusten? oblasti bude br?na s pr?stupom do tejto lokality zablokovan? a najbli??ie sa otvor? a? na konci hry, po dokon?en? misie „Heart of the Nora “.

Tento palivov? ?l?nok sa d? ?ahko n?js?, ak viete, kde h?ada?. Preto sa najprv dosta?te k zna?ke Aloy zobrazenej na obr?zku ni??ie. Priamo pred vami bud? dvere s vyp?na?om. Otvor?me a ideme vpred. Otvor?me aj ?al?ie dvere a ocitneme sa vo ve?kej miestnosti. Tu mus?me odbo?i? doprava a naraz?me na dvere so z?mkom, ktor? nevieme otvori?.

Ke? sa v?ak rozhliadnete okolo seba, na?avo si v?imnete ve?k? v?klenok so svie?kami vo vn?tri. Vlezte do nej a pos?vajte sa vpred pozd?? ?achty, k?m nenaraz?te na palivov? ?l?nok.

Druh? palivov? ?l?nok

Tento prvok mo?no n?js? v ruin?ch, po ktor?ch Aloy vyliezla ako die?a. Ke? budete die?a, nebudete si ho m?c? vyzdvihn??, tak?e sa budete musie? vr?ti? nesk?r. Dosta?te sa na zelen? zna?ku a rozhliadnite sa. Vstup do ru?n je diera v zemi. Opatrne cho?te dole.

Dosta? sa cez ruiny je dos? jednoduch?, tak?e je nepravdepodobn?, ?e sa strat?te. V podstate sa mus?te dosta? k zna?ke zobrazenej na obr?zku ni??ie. Tam pred sebou uvid?te miestnos?, do ktorej vchod blokuj? ?picat? skaln? ?tvary. Rozbite ich kopijou a n?jdete druh? palivov? ?l?nok.

Tret? palivov? ?l?nok

Ak chcete n?js? ?al?? palivov? ?l?nok v Horizon Zero Dawn, budete musie? prehra? pr?beh. Potrebujeme misiu Master's Limit. Ke? sa tam dostanete, nezabudnite sa vr?ti? k tomuto sprievodcovi. Po?as tejto misie budete musie? vyliez? na ve?mi vysok? budovu. V ur?itom bode v?m hra povie nie?o ako: "N?jdite Farovu kancel?riu a z?skajte viac inform?ci? o Dr. Sobekovi."

V tejto chv?li sa mus?te oto?i? a n?js? za sebou stenu, po ktorej m??ete vyliez?. Cho?te cel? cestu a palivov? ?l?nok v?s bude ?aka? na zemi ?plne hore na ve?i (12. poschodie).

?tvrt? palivov? ?l?nok

Tento prvok mo?no n?js? po?as misie „Poklad smrti“ v katakomb?ch.

Najprv sa dostanete k zna?ke na tretej ?rovni, ktor? je zn?zornen? na obr?zku ni??ie. Pred vami bud? zamknut? dvere. Aby ste ho odomkli, mus?te ?s? do?ava a sko?i? dole. N?jdete tam tri oto?n? hlavolamy. V bl?zkosti ka?d?ho sa nach?dza skrinka, v ktorej je ukryt? rie?enie probl?mu. Sta?? to naskenova?. Dve h?danky s? umiestnen? na ?rovni pod dverami a ?al?ie je na rovnakej ?rovni. Ke? vyrie?ite v?etky tri, otvoria sa dvere navrchu a dostanete palivov? ?l?nok.

Piaty palivov? ?l?nok

Posledn? palivov? ?l?nok v Horizon Zero Dawn mo?no n?js? po?as misie „Fallen Mountain“ v lokalite GAIA Prime.

Dosiahnite miesto na tretej ?rovni ozna?en? na sn?mke obrazovky ni??ie. Pred vami bude miesto, z ktor?ho mus?te zliez? po lane. Namiesto toho odbo?te do?ava a opatrne zlezte dole ?bo??m hory. Tam uvid?te vchod do jaskyne. Na samom konci na v?s bude ?aka? posledn? prvok.