Топливный элемент

В элементах третьей группы работа ХИТ осуществляется благодаря подаче компонентов электрохимической реакции к электродам. Такие элементы могут работать без перерыва длительное время, лимитируемое потерей каталитических свойств элект )одов. Обычно на один из электродов (отрицательный) подается топливо, на другой (положительный)—окислитель, и в элементе происходит холодное электрохимическое сжигание топлива в виде двух расчлененных реакций иа одном электроде окисляе ся топливо, на другом — восстанавливается окислитель. Такие электрохимические системы называются топливными элементами. [c.208]

Рис. 122. Схема топливного элемента

Следующей этап - характеристика отдельных электродов, строения двойного электрического слоя, особенностей протекании окислитель но- восстановитель ных реакций в источниках тока - гальванических элементах, аккумуляторах и топливных элементах.. Затем - переход к неравновесным системам и анализ условий проведения реак-. ций при электролизе, сравнительная характеристика кинетики электрохимических реакций в различных случаях. [c.52]

Проблема топливных элементов [c.602]

Для эффективной работы топливных элементов используют катализаторы, которые наносят на электрод. Для водородного электрода катализатором являются платиновые металлы (в особенности палладий), а для кислородного электрода — смешанные катализаторы из Со и А1 или Ре, Мп и Ag. [c.224]

В последнее время, в связи с усилением работ по созданию так называемых топливных элементов интерес к изучению поведения газовых электродов значительно возрос. [c.168]

Другие виды газообразного топлива (окись углерода, углеводороды) практически могут быть использованы в топливных элементах только при повышенных температурах (выше 400—500° С). В таких высокотемпературных элементах в качестве электролита используют либо расплавы углеродистых солей щелочных металлов, либо твердые электролиты с анионной (кислородной) проводимостью. [c.603]

Высокий коэффициент использования топлива, непрерывность действия и другие преимущества открывают перед топливными элементами перспективы широкого применения. Уже сейчас используются топливные элементы в спутниках и космических кораблях, а также для военных целей. Очень заманчиво применение топливных элементов вместо двигателей внутреннего сгорания на транспорте и т. д. [c.224]

Проблема топливных элементов 603 [c.603]

Такая свободная энергия может высвободиться в виде теплоты при сгорании газообразных водорода и кислорода. Вместо этого при использовании надлежащего прибора можно снова превратить свободную энергию в работу. [В топливном элементе, применявшемся для выработки электрического тока в космических аппаратах, летавших на Луну, использовалась [c.71]

В настоящее время разработка топливных элементов находится еще в начальной стадии. Принципиально доказана возможность использования некоторых видов топлива в топливных элементах и превращения их химической энергии в электрическую с практическим к. п. д. до 75—90% (в тепловых мащинах к. п. д. не превышает 40%). Однако вследствие разных технологических и эксплуатационных трудностей (недостаточная длительность работы, повышенные требования к чистоте топлива и др.) экономические преимущества топливных элементов, даже с учетом более высокого к.п.д. использования топлива, пока еще не ясны поэтому вопрос о возможности использования их для производства электроэнергии вместо тепловых электростанций требует еще дальнейшего изучения. Несомненно, однако, что для более ограниченных целей топливные элементы в ближайшем будущем найдут широкое применение. [c.604]

К сожалению, устройства, превращающие химическую энергию в теплоту, а затем в механическую энергию, обычно имеют коэффициент полезного действия менее 50%. Солнечные батареи (осуществляющие прямое превращение солнечного света в электричество) или топливные элементы (непосредственно превращающие в электричество химическую энергию) выглядят очень многообещающей альтернативой нефти и могут способствовать более эффективному ее использованию. Но, к сожалению, в обозримом будущем мы будем продолжать сжигать нефть для удовлетворения наших потребностей в энергии. [c.202]

В то время как топливные электростанции для работы требуют расхода нескольких тонн угля в день, ядерные реакторы занимают сравнительно небольшой объем и загружаются сразу примерно на год. Топливо в реакторах находится в виде небольших топливных элементов, по размеру и форме напоминающие небольшой кусочек мела. В реакторе может быть до десяти миллионов таких топливных элементов, которые расположены в стальных цилиндрах длиной несколько метров, называемых топливными стержнями. Цепная реакция происходит внутри этих стержней. [c.342]

Топливные элементы содержат диоксид урана 1102, причем большая часть урана - это неспособный расщепляться уран-238, лишь около 3% являются расщепляемым изотопом урана-235. Этого достаточно, чтобы поддерживать [c.342]

Эта сильно экзотермическая и необратимая реакция представляет большой практический интерес (каталитический глушитель, беспламенная каталитическая грелка, топливные элементы). [c.146]

Использование водорода имеет большие перспективы. Водород может служить универсальным источником энергии, получаемой как при непосредственном его сжигании, так и в топливных элементах. Подсчитано, что энергетические затраты на перекачивание водорода по трубопроводам меньше, чем потери энергии в линиях электропередачи. При сгорании водорода образуется только вода и атмосфера остается чистой. Водород с успехом может быть использован как топливо для автотранспорта и в авиации. В настоящее время разрабатываются различные варианты водородной [c.467]

В ТОПЛИВНОМ элементе протекает химическая реакция Н, -Ь -I- 1/аО , = Н Ож. Какое максимальное значение эмпирической энергии будет получено на I моль Н, и каково значение максимальной [c.316]

Выяснение механизма реакций на кислородном электроде, а также практическая его реализация представляют собой сложные теоретические и экспериментальные задачи. Однако кислородный электрод имеет существенное практическое значение в топливных элементах, поэтому в настоящее время много внимания уделяется его исследованию. [c.482]

В топливном элементе протекает химическая реакция Н + + Юа = НаО(ж). Какое максимальное значение электрической энергии будет получено на 1 моль Hj и каково значение максимальной ЭДС [c.333]

Таким образом, водород со многих точек зрения может быть признан вполне пригодным для применения в качестве топлива. К тому же он может быть использован как химическое сырье, восстановительный реагент и топливо для генерации электричества в топливных элементах, что позволит заменить метан и ускорить применение водорода в качестве заменителя ЗПГ даже до того, как иссякнет или станет недопустимо дорогим ископаемое топливо. [c.234]

Символом отмечено время работы реактора до момента, когда вследствие выгорания реактивность системы становится равной нулю. В системе с твердым горючим t,j нужно относить ко времени жизни топливного элемента, Величина а а ф(0) в выражении для потока может быть записана через Z, так что [c.458]

Скелетные катализаторы используют в процессах гидрирования сахаров, жиров, фурфурола, многоядерных хинонов и т. д. Кроме того они являются составной частью электродов низкотемпературных топливных элементов, предназначенных для преобразования химической энергии в электрическую [119, 186, 187]. Материалами для получения скелетных контактов служат двух- или [c.165]

Таким образом, альбедо есть коэффициент отражения среды для нейтронов данной скорости, т. е. способность среды возвращать нейтроны обратно в пространство, из которого на ее поверхность падает ноток нейтронов. Ясно, что если известно альбедо недиффузионной среды, то его можно использовать для определения плотности потока в примыкающей диффузионной области, зная условие, которому удовлетворяет поток на поверхности раздела. Практически можно либо измерить альбедо для различных материалов (и различных геометрических форм), либо рассчитать его теоретически, например по транспортной теории. В некоторых случаях эту величину можно использовать непосредственно в качестве граничного условия системы. Такой подход особенно полезен для исследования весьма тонких областей, таких, как пластины, фольга или оболочка. Таким образом, можно рассчитывать прохождение нейтронов через оболочки и прочный корпус в реакторе. Весьма эффективные результаты дает использование альбедо при описании ядерных свойств топливных элементов реактора в виде тонких, слабообогащенпых пластинок или стержней. [c.138]

Аналогичные результаты были получены при изучении реакции электровосстановления кислорода. Эта реакция играет важную роль в процессах коррозии металлов и при работе элементов с воздушной деполяризацией. Интерес к ней особенно возрос в последние годы в связи с проблемой нелосредствениого превращения химической энергии в электрическую при помощи топливных элементов. В настоящее время выяснены основные кинетические особенности реакции восстановления кислорода в кислых и щелочных средах (Н. Д. Томашев, А. И. Красильщиков, 3. А. Иофа, В. С. Багоцкий и др.). Так, электровосстановление кислорода на ртути, серебре и золоте оказалось возможным описать следующими уравнениями [c.441]

Принцип работы топливного элемента рассмотрим на примере щелочного водородно-кислородного элемента (рис, 122), В этом случае используется окислительно-восстановительи й реакция [c.224]

Для этого требуется разработка гальванических элементов, в которых реакции окисления топлива и восстановления кислорода протекают электрохимическим путем. Первые попытки создать такие топливные элементы оказались неудачны1к1и из-за очень малой скорости реакции электрохимического 01< исления обычных видов топлива. Лишь в последние годы в результате применения различных катализаторов и усовершенствования конструкции элементов удалось создать первые удовлетворительно работающие лабораторные макеты топливных элементов, использующих газообразное топливо. Наиболее реакционноспособным видом топлива является водород. Водородно-кислородные элементы обычно изготовляют с применением мелкопорисТых угольных или никелевых электродов, погруженных в шелочной раствор электролита. Схематически такой элемент можио представить в виде [c.603]

Все обычные ХИЭЭ не свободны от двух недостатков. Во-первых, стоимость веществ, необходимых для их работы (иапример, свинца, кадмия), высока. Во-вторых, отношение количества энер-гни, которую может отдать элемент, к его массе мало. На протяжении последних десятилетий ведутся исследования, направленные на создание элементов, при работе которых расходовались бы дешевые вещества с малой плотностью, подобные жидкому или газообразному топливу (природный газ, керосин, водород и др.). Такие гальванические элементы называются топливными. Проблеме топливного элемента уделяется в настоящее время большое внимание и можно полагать, что в ближайшем будущем топливные элементы найдут широкое применение. [c.279]

Пользуясь законами электрохимии, можно конструировать и создавать гальванические элементы и батареи, позволяющие получать электрическую энергию в небольщих количествах в нужном месте, а также использовать электрическую энергию для проведения желаемых химических реакций. Примерами таких процессов являются электроосаждение и рафинирование меди. Электрохимические реакщш могут также использоваться в целях предотвращения коррозии металлов с низкими восстановительными потенциалами. Однако пока еще не удалось создать дешевой и легкой аккумуляторной батареи с большой плотностью энергии, а также электрохимических топливных элементов, работающих на широко доступных веществах. [c.195]

До изобретения динамомашины гальванические элементы являлись одним из наиболее доступных источников получения электрического тока. После того как были изобретены и введены в практику механические источники тока, стало возможным получать электроэнергию в больших количествах и настолько дешевле, что гальванические элементы сохранили значение источников тока только в некоторых вспомогательных устройствах в виде сухих батареек, аккумуляторов и пр. Однако в последние годы интерес к гальваническим элементам как к источникам тока вновь сильно возрос в результате накопления нового богатого экспериментального материала, заключающегося в разработке проблемы так называемого топливного элемента. Этим термином обозначают гальванические элементы, с помощью которых энергию, выделяющуюся при реакции окисления горючего, получают непосредственно в вицё электрического тока. Идея такого элемента была впервые выдвинута (1877) П. Н. Яблочковым. В настоящее время ведется работа по изысканию технически приемлемых форм такого элемента. При положительном решении этой проблемы к, п. д. элемента мог бы быть много выше, чем к. п. д. процесса сжигания топлива в топках паровых котлов или цилиндрах моторов. Безусловно интенсивное изучение различных вариантов решения этой проблемы должно завершиться успехом. [c.431]

Химические цепи имеют большое практическое значение. Разнообразные химические истечники тока — первичные (гальванические элементы) и вторичные (аккумуляторы) — представляют собой химические цепи. Рассмотренная водородно-кислородная, цепь является одним из видов так называемых топливных элементов. Такие элементы представляют собой электрохимические системы, в которых протекает реакция окисления топлива или продуктов его переработки (водорода, оксида углерода, водяного газа и др.). Элементы характеризуются высоким коэффициентом использования топлива (70—80%) по сравнению с 30—40% теплосиловых установок, производящих электроэнергию. Несмотря на то что при создании топ [c.488]

Ископаемое топливо. Для покрытия энергетических потребностей мир по-прежнему будет ориентироваться главным образом на ископаемые виды топлива, запасы которых должны быть достаточными для удовлетворения нужд человечества по крайней мере в течение ближайших 100 лет. Другие возможные источники получения энергии, такие, как топливные элементы, солнечные батареи, геотермические, т. е. работающие на отборе тепла из недр земли водой под давлением, приливные и ветряные эле-кростанции, в ближайшие 25 лет получат незначительное развитие. [c.215]

В данной книге автор, сообразуясь с поставленными целями, не рассматривает добывающие отрасли, такие, как добыча угля (угольная промышленность), сжигание топлив для получения пара (энергетика), плавление металлов (металлургия). Изготовление и переработка топливных элементов в ядерной энергетике относится к отраслям перерабабатывающей промышленности, однако в данной книге это не нашло отражения, поскольку в ней не затрагиваются проблемы опасностей, связанных с радиоактивностью. [c.15]

Неорганическая химия (1987) -- [ c.216 ]

Физическая химия (1978) -- [ c.202 ]

Двойной слой и кинетика электродных процессов (1967) -- [ c.15 , c.264 ]

Неорганическая химия (1978) -- [ c.226 , c.227 ]

Неорганическая химия (1969) -- [ c.207 ]

Курс физической химии Том 2 Издание 2 (1973) -- [ c.569 ]

Химическая термодинамика Издание 2 (1953) -- [ c.413 ]

Основы общей химии Т 1 (1965) -- [ c.210 ]

Основы общей химии том №1 (1965) -- [ c.210 ]

Биосенсоры основы и приложения (1991) -- [ c.25 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология