Bränslecell Av: Petter Andersson Klass:EE1b Kaplanskolan, Skellefteå 2015-02-12
Innehållsförteckning S. 2-3 Utvinning av energi S. 4-5 Kort historik S. 6-7 Energiomvandlingar S. 8-9 Miljövänlighet S. 10-11 Användning S. 12-13 Framtid S. 14-16 Källförteckning
Utvinning av energi På Wikipedias hemsida står det att väte vanligtvis förs till den negativa polen som kallas anod och syre till den positiva katoden. Vid anoden delas vätet upp i protoner och elektroner. Detta sker med hjälp av en katalysator som oftast består av platina och som även påskyndar den kemiska reaktionen. Protonerna går sedan genom elektrolyten till katoden men eftersom att elektronerna inte kan gå genom elektrolyten så tar de en väg runt och bildar en elektrisk krets, se bild. Vätejonerna och syrgasatomerna förenas till slut och vatten bildas som restprodukt. Se bild >
Bild 1
Historik Enligt Wikipedia så var det engelsmannen William Robert Grove som var den första som lyckades konstruera en fungerande bränslecell. År 1839 lyckades William konstruera den första bränslecellen som hade en konstant ström som gick mellan elektroderna. Men det var ingen som kunde klargöra cellens funktion och betydelse. 1893 lyckades tysken Friedrich Wilhelm Ostwald klargöra funktionen och betydelsen av bränslecellen med hjälp av begrepp som elektrolyt, anod och katod. Man visste tidigare bara att bränslecellen fungerade men tack vare Friedrich så kunde man nu förstå funktionen och betydelsen och därför blev detta ett slags genombrott för bränslecellen.
Bild 2, William Robert Grove
Energiomvandlingar Enligt Nytekniks hemsida så kan en bränslecell liknas med ett batteri. Den stora skillnaden mot ett batteri är att en bränslecell kräver ett bränsle för att fungera. En bränslecell omvandlar kemisk energi (vätgas) till elektrisk ström med hjälp av en oxidationsprocess där även syre ingår. Med ordet oxidationsprocess så menas det att det är en eller flera elektroner som frigörs. Som bränsle är det vanligast att använda vätgas men det finns även celler där t.ex. metan används istället. Det finns alltså olika typer av bränsleceller men alla fungerar på liknande vis. Det som alla bränsleceller har gemensamt är att de består av två poler som är åtskilda med hjälp av en elektrolyt.
Av: Petter Andersson
Miljövänlighet I faktaboken Energiteknik 1 så kan man läsa att bränslecellen är väldigt miljövänlig och att den även är energieffektiv. Verkningsgraden är på 70%, D.V.S att 70% av den tillförda energin blir el. Men det som bestämmer hur miljövänligheten är på en bränslecell är produceringen av vätgasen. Oftast får man vätgas från naturgas vilket inte är så miljövänligt eftersom att det är ett fossilt bränsle. Men man kan även få fram vätgas genom elektrolys av vatten, alltså att man använder sig av elektrisk energi som har skapats miljövänligt, t.ex. från ett vindkraftverk. Ett stort plus är att det enda utsläpp som blir av en bränslecell är vatten. Men den stora nackdelen är att bränslecellen idag är väldigt dyr att tillverka och blir därför lätt utkonkurrerad av andra miljövänliga lösningar. En till nackdel med bränslecellen är att det finns frågetecken om livslängden. Spänningen är även relativt låg i en bränslecell, vilket inte är en fördel.
Bild 3
Användning Det finns många olika användningsområden och marknader för bränsleceller enligt Elforsks hemsida. Det finns mindre bränsleceller som kan användas till laddning av mobiltelefoner och det finns större som är lämpliga att användas i bilar och andra fordon. Eftersom att en bränslecell fungerar ungefär som ett batteri så kan det även ersätta batteriet i många situationer, t.ex. i fordon. I Sverige har industriernas intressen för bränsleceller inte varit så stora hittills, det kan nog bero på att den är dyr att tillverka. Bränslecellen används just nu mest av företag och inte av privatpersoner p.g.a. priset. I Tyskland används nog bränslecellen en del eftersom att t.ex. det tyska företaget Volkswagen använder det i vissa bilar.
Bild 4, Bränslecells bil
Framtid På Nytekniks hemsida så kan man läsa att det bådar gott för bränslecellen eftersom att det sker utvecklingar som kanske kommer att göra bränslecellen billigare att tillverka och att den kommer att bli stabilare. Bränslecellen tros även kunna användas för att driva flygplan i framtiden och kommer även kanske att bli betydligt mer vanlig i elektronik prylar och andra fordon.
Bild 5
Källförteckning Marie Alpman, (2009-01-14). Så fungerar bränsleceller. URL: http://www.nyteknik.se/nyheter/innovation/forskni ng_utveckling/article258235.ece Charlotta von Schultz, (2012-08-28). Forskare lovar genombrott för bränsleceller. URL: http://www.nyteknik.se/nyheter/energi_miljo/brans leceller/article3526922.ece Wikipedia (2015-01-24). Bränslecell. URL: http://sv.wikipedia.org/wiki/br%c3%a4nslecell
Frid, Johnny. (2011). Energiteknik 1 faktabok. Malmö: Gleerups utbildning AB. Elforsk (2010-03). Användningsområden för bränsleceller. URL: www.elforsk.se/rapporter/?download=r eport&rid=10_35_
källförteckning (bilder): Bild 1- http://fy.chalmers.se/ef/brcellfiler/image001.gif Bild 2- http://no.wikipedia.org/wiki/william_robert_gro ve Bild 3- http://cubeone.se/kyla-miljo/ Bild 4- http://feber.se/bil/art/314164/volkswagen_presente rar_ocks_en/ Bild 5- http://blogg.vk.se/sunken/2009/07/09/tummenupp-vk/