Fordelene med brenselceller er enorme; I dette innlegget skal vi imidlertid fordype oss i noen ulemper ved brenselceller som vi også må vurdere i energiforbruket vårt.
Mennesker og land over hele kloden blir stadig mer bekymret ettersom klimautfordringene tar fart. Regjeringer over hele verden ser på mer miljøvennlige og langsiktige kraft- og energikilder.
Økt implementering av fornybar teknologi, som elbiler, er en god illustrasjon på alt dette. Brenselcelleteknologi er en annen innovasjon som samler popularitet over hele verden.
A brenselcelle er en enhet som genererer elektrisk energi og termisk energi ved bruk av et drivstoff. Brenselceller er elektrokjemiske celler som transformerer den kjemiske energien til et drivstoff (vanligvis hydrogen) og et oksidasjonsmiddel (vanligvis oksygen) til elektrisitet ved hjelp av et par redoksreaksjoner.
De er forskjellig fra de fleste batterier ved at de trenger en kontinuerlig drivstoff- og oksygenkilde (regelmessig fra luften) for å opprettholde den kjemiske reaksjonen.
I motsetning til batterier er ikke brenselceller energilagringsenheter, men energiomformere.
Fra utsiden skiller brenselceller seg knapt fra forbrenningsmotorer. I motsetning til en forbrenningsmotor, brennes ikke drivstoffet i brenselcellen, men omdannes til elektrisitet og varme ved hjelp av en kjemisk reaksjon.
I dag brukes brenselceller først og fremst til strømforsyning. En av fordelene er at deres nullutslippsdrift fungerer som et miljøvennlig alternativ til forbrenningsmotorer. En annen fordel er at spillvarmen som genereres enkelt kan brukes til oppvarming.
Brenselceller kan også brukes effektivt i mobilitet. På den ene siden gir de høy energitetthet, mens de på den andre tillater rask etterfylling av drivstofftanken.
I nyttekjøretøysektoren er brenselceller en viktig del av fremtidig mobilitet, ikke som et alternativ, men i kombinasjon med batterier. I applikasjoner der det kreves store mengder energi og plassen er svært krevende, står batterier alene overfor tekniske begrensninger.
Vekten er høy, det samme er plassbehovet. For kommersielle bruksområder og tunge kjøretøyer setter dette spørsmålstegn ved den daglige egnetheten av direkte elektrifisering via batterier.
En brenselcelle er utformet slik at hver brenselcelle består av 2 elektroder (anode og katode) atskilt med en elektrolytt. Elektrodene er ledende for elektroner, mens elektrolytten kun er permeabel for en viss type ioner (elektrisk ladede atomer).
Brenselceller kan generere elektrisitet kontinuerlig så lenge drivstoff og oksygen tilføres. Som enhver energikilde har brenselceller sine fordeler og ulemper. Men i denne artikkelen skal vi presentere i detalj ulempene med brenselceller, du må vurdere når du bruker brenselceller.
Innholdsfortegnelse
9 Ulemper med brenselcelle
Debattene fortsetter angående brenselcellers fordeler og ulemper, men til tross for dagens begrensninger, er brenselceller i stor grad fortsatt et miljøvennlig alternativ til fossilt brensel og kan brukes til å gi fleksibel kraft og fremdrift med høy tetthet for et bredt spekter av industrianlegg og transportmåter.
Det er imidlertid noen begrensninger for drivstoff som vi må vurdere.
Derfor, listet og diskutert nedenfor er noen ulemper, ulemper og utfordringer ved brenselceller.
- Fjerning av hydrogen
- Investering for utvikling
- Innsamling av hydrogen
- Ekstremt brannfarlig
- Råvarekostnad
- Samlede utgifter
- Fundament
- Regulatoriske spørsmål
- Vanskeligheter i administrasjonen
1. Fjerning av hydrogen
Til tross for at det er det mest tallrike grunnstoffet i universet, eksisterer ikke hydrogen alene; det må samles opp fra væsken gjennom elektrolyse eller separeres fra fossilt karbonbrensel.
Hver av disse metodene krever nødvendigvis en betydelig mengde energi for å oppnå. Denne energien kan være mer enn den som oppnås fra selve hydrogenet, i tillegg til å være ublu.
Dessuten krever denne fjerningen vanligvis bruk av fossilt brensel, noe som undergraver hydrogens miljøeffektivitet på grunn av den tilsynelatende mangelen på karbonfangst og -lagring.
2. Investering for utvikling
Hydrogen brenselceller trenger finansiering for å utvikles til det punktet hvor de blir en virkelig levedyktig kraftkilde. Dette vil også kreve politisk vilje til å bruke penger og tid på utvikling for å forbedre og utvikle teknologien.
Men så er den globale utfordringen eller veisperringen for å utvikle bærekraftig og utbredt hydrogenenergi hvordan man best kan bygge forsynings- og etterspørselskjeden på den mest kostnadseffektive måten og mengdesystemet.
3. Innsamling av hydrogen
Transport og lagring av hydrogen er mye vanskeligere enn transport og lagring naturgass og kull.
Som et resultat er det ekstra utgifter forbundet med bruk av brenselceller som strømkilde.
4. Ekstremt brannfarlig
Hydrogen er en svært brannfarlig drivstoffkilde, som krever et høyt sikkerhetsnivå.
Hydrogengass antennes i atmosfæren i konsentrasjoner fra 4 til 75 prosent, hydrogengass antennes i atmosfæren.
5. Råvarekostnad
Råvarer som iridium og platina er vanligvis nødvendig som katalysatorer i brenselceller og noen typer vannelektrolysatorer, noe som indikerer at startkostnaden for brenselceller og vannelektrolyse kan være ublu.
Denne høye kostnaden hindrer enkelte personer i å investere i brenselcelleteknologi. Slike kostnader må reduseres for å gjøre brenselceller til en levedyktig drivstoffkilde for alle.
Derfor, for å gjøre brenselceller til en levedyktig og gjennomførbar energikilde for alle, må disse prisene reduseres.
6. Samlede utgifter
Sammenlignet med andre kraftkilder inkludert solenergi, brenselceller koster i dag mer per energienhet. Imidlertid kan det bli et bytte etter hvert som teknologien utvikler seg; denne kostnaden er en begrensning for hydrogens generelle bruk, selv om den er mer effektiv når den først er opprettet, selv om den er mer effektiv etter å ha blitt generert.
Disse utgiftene påvirker fremtidige priser, for eksempel med prisen på hydrogendrevne kjøretøyer, noe som gjør det vanskelig å akseptere utbredt for øyeblikket.
7. Fundament
Siden fossilt brensel har blitt brukt i flere tiår, eksisterer allerede rammeverket for denne kraftkilden. Den utbredte aksepten av brenselcelleteknologi for bilapplikasjoner vil kreve en ny etterforsyningsinfrastruktur.
Men for langdistanseapplikasjoner som for leveringskjøretøyer og lastebiler, kan start-til-ende drivstoff brukes.
8. Regulatoriske problemer
Det er også regulatoriske problemer knyttet til rammeverket som representerer kommersielle distribusjonsmodeller.
Uten klare regulatoriske rammer for å tillate kommersielle prosjekter å forstå kostnads- og inntektsgrunnlaget, kan kommersielle prosjekter slite med å oppnå en finansiell investeringsbeslutning (FID).
9. Vanskeligheter i administrasjonen
Det er ytterligere begrensninger pålagt av regulatoriske spørsmål involvert i funksjonen som gjenspeiler industrielle anvendelsesscenarier.
Kommersielle foretak kan strebe etter å opprettholde en økonomisk investeringsstrategi hvis det ikke finnes spesifikke juridiske strukturer som lar dem nå sine kostnads- og nyttemål.
konklusjonen
Disse utfordringene til brenselceller bekrefter det faktum at vi fortsatt trenger å fremme arbeidet vårt med bruk av brenselceller for å realisere det fulle potensialet til brenselceller som en nøkkelmuliggjører for et fremtidig avkarbonisert energisystem og grunnleggende løsning for våre globale energibehov, som samt bidra til å beskytte og bevare miljøet.
Anbefalinger
- Hydrogenbiler i India – Spekulasjonene, sannheten og planene
. - 7 Miljøpåvirkninger av litium-ion-batterier i elektriske kjøretøy
. - 24 Hydrogen drivstoff fordeler og ulemper
. - Mål for smelting av ren energi: Rollen til spesialkjemikalier
. - 8 teknologier som driver grønn bydesign for smarte byer og en bærekraftig fremtid
Ahamefula Ascension er eiendomskonsulent, dataanalytiker og innholdsforfatter. Han er grunnleggeren av Hope Ablaze Foundation og en graduate of Environmental Management ved en av de prestisjetunge høyskolene i landet. Han er besatt av lesing, forskning og skriving.