Slik fungerer brenselcellen

I teorien er brenselcellen svært ukomplisert. Putt hydrogen på tanken, la hydrogenet reagere med luft og vips - du har en motor som produserer kraft og kun spytter ut vann.

Hei, denne artikkelen er over ett år gammel og kan innholde utdatert informasjon
Skjematisk fremstilling av en brenselcelle.
Skjematisk fremstilling av en brenselcelle. Vis mer


I virkelighetens verden er det selvsagt ikke fullt så enkelt. Men fordi vi heldigvis slipper å bære ansvaret for å utvikle en fungerende brenselcelle-motor, så fortsetter vi å surfe litt på overflaten.

Motsatte av elektrolyse

Ved elektrolyse splittes vann - H20 - i sine to bestanddeler; hydrogen og oksygen. I en brenselcelle skjer det motsatte. Med andre ord - hydrogen og oksygen ledes sammen og blir til vann.

Det geniale er at det i samme slengen kan produseres energi. Som for eksempel kan brukes til å motorisere en bil.

Fire hovedbestand-deler

Hvis vi skal våge oss på en litt mer vitenskapelig forklaring, kan vi begynne med å beskrive de fire hovedelementene i en brenselcelle - anoden, membranen, katalysatoren og katoden.

Anoden

Hvis vi tenker oss brenselcellen skjematisk, finner vi i den ene enden en anode (negativ). Hydrogenet føres inn i brenselcellen via anoden og spres på dennes overflate.

Katoden

Toyota FINE-S
Toyota FINE-S Vis mer


I den andre enden finner vi en katode (positiv). Luft (oksygen) føres inn i brenselcellen via katoden og spres utover overflaten.

Membranen/katalysatoren

Mellom anoden og katoden finner vi en såkalt Proton Exchange Membrane (PEM), som vi for enkelhets skyld velger å kalle en membran. Membranen inneholder positivt ladede ioner og blokkerer elektroner fra å passere. Membranen fungerer også som en katalysator.

Hydrogenet spaltes

Får å få futt i motoren, som arbeider ved rundt 80 grader, presses hydrogenet mot katalysatoren. Der spaltes hydrogenet i to positive hydrogen-ioner og to negative elektroner.

Hydrogen-ionene slipper gjennom membranen og forenes med oksygenet på den andre siden, i katoden. Elektronene derimot, stanses av membranen og ledes i stedet gjennom en annen og lukket elektrisk krets der de skaper energi. Deretter føres også de til katoden, der de møter oksygenet og sine gamle venner hydrogen-ionene. Sammen danner disse krabatene vann.

Brenselcelle-stabler

Chrysler Natrium, basert på en Voyager.
Chrysler Natrium, basert på en Voyager. Vis mer


Én brenselcelle skaper alene svært små mengder strøm. En brenselcelle-motor beregnet for biler består derfor at en rekke brenselceller, satt sammen i såkalte stacks, eller stabler.

Elbil med medbragt drivstoff

Fordi brenselcellen produserer strøm, minner brenselcelle-bilen mye om en elbil. Den store forskjellen er at brenselcelle-bilen ikke må stoppe for å lade "batteriene". I stedet forsyner brenselcellene seg av medbragt hydrogen.

Relaterte artikler:

  • Første hydrogenstasjon på plass
  • Hydrogen-stempelmotoren
  • TEST: Toyota Prius
  • Hybrid-bilen
  • El-motoren
  • LPG-motoren (propan)
  • CNG-motoren (naturgass)
  • FAKTA: LPG og CNG