Ogniwo wodorowe

Pytanie

Pyta Agata

Weźmy wodorowe ogniwo paliwowe. Jak wiemy składa się głównie z membrany, anody i katody. Dostarczając wodór na anodę zostaje utleniony do protonów i elektronów. Dalsza zasada działania jest mi ogólnie znana. Moje pytanie to, czy możemy dostarczyć wodór w inny sposób niż np. bezpośrednio z butli ciśnieniowej. Czy możliwa jest elektroliza w ogniwie? W jaki sposób wtedy zachodzi?

Odpowiedź

Odpowiada Grzegorz Słowiński

Wodór może być magazynowany w butli ciśnieniowej, w schłodzonym zbiorniku w postaci ciekłej lub może być związany chemicznie lub fizycznie w ciele stałym (wodorki metali itp.). Ogniwo może być zasilane wodorem ze zbiornika każdego typu z wymienionych powyżej. Oczywiście w momencie dotarcia do ogniwa jest to już wodór gazowy. Istnieją ogniwa paliwowe, które mogą pracować również jako elektrolizery wody. W okresie nadwyżki energii elektrycznej ogniwo pracuje jako elektrolizer i produkuje wodór z wody. W szczycie energetycznym ogniwo zużywa wodór i produkuje elektryczność. Powstaje układ podobny w swej funkcji do elektrowni szczytowo-pompowej. Oczywiście trzeba pamiętać, że sprawność procesów przetwarzania prądu w wodór i wodoru w prąd jest niższa niż 100%, więc trzeba się dobrze zastanowić, czy taki układ nam się opłaca. Sam proces elektrolizy, zgodnie z moją wiedzą, będzie zachodził dokładnie odwrotnie do procesu utleniania wodoru. Napięcie, które należy przyłożyć do ogniwa jest znacznie wyższe niż to, które możemy uzyskać podczas utleniania wodoru (pracy ogniwa wprost). Dodatkowo, o ile się nie mylę, stosuje się trochę inne katalizatory niż w zwykłym ogniwie. Chodzi o to, że katalizator musi być zoptymalizowany pod kątem przeprowadzania obu reakcji (utleniania wodoru i elektrolizy wody), a nie tylko utleniania wodoru jak w zwykłym ogniwie.