Водородный топливный элемент

[wildstalker]

Бич анодных катализаторов в ТЭ загаживание CO и соединениями серы.Приходится городить различные приблуды для очистки водорода, что сильно удорожает конструкцию.Может водород лучше ионизировать к примеру УФ излучением?Протоны пойдут ч\з мембрану, а электроны собирать металлической сеткой?В таком случае и катализатор на аноде будет не нужен.

[Polychemist]

А где в Вашей идее место кислороду? И откуда возьмётся, в смысле чем компенсируется, энергия на производства УФ излучения?

[wildstalker]

А где в Вашей идее место кислороду? И откуда возьмётся, в смысле чем компенсируется, энергия на производства УФ излучения?

Кислород не ионизируем.Катод работает по обычной схеме т.е. порошок из платиновой группы металлов в качестве кислородного катализатора.Нужно только водород ионизировать.Сейчас выпускают УФ лампы с высокой эффективностью и немаленькой энергией фотона.Есть на 6 Эв эксимерные лампы кпд 40%. Вряд ли нужно будет много энергии на ионизацию водорода...

[Cooper]

Вроде как энергия связи в атоме водорода 13,6 эВ. Так что энергия ионизирующих фотонов дoлжна быть больше этого значения.

[MONSTA]

Наличие металлической сетки в очередной раз ставит вопрос о влиянии разных сильно адсорбирующихся на металлах веществ. Вроде СО или соединений серы. Они пакостили в одном случае, будут пакостить и в другом! Решение проблемы - очень чистый водород, но это дорого.

[Cooper]

Наличие металлической сетки в очередной раз ставит вопрос о влиянии разных сильно адсорбирующихся на металлах веществ. Вроде СО или соединений серы. Они пакостили в одном случае, будут пакостить и в другом!...

Не, причем здесь это? По моему, девайс, предложенный ТС-ом, будет работать, НО при этом потребление энергии будет на порядок превышать вырабатываемую да и греться больно сильно будет такой анод. Простой расчет:
на ионизацию 1 моля водорода требуется 2*6*10²³ * 13,6*1,6*10^-19Дж = 2,6*10⁶ Дж;
тот же моль водорода в фарадеевском процессе даст не более 2*26,8 Ачас * 1,23 В * 3600 с = 2,4*10⁵ Дж.
Если я нигде не ошибся, то разница на порядок!!!

А вообще-то, весьма поучительный пример. Узел (кинетический барьер на пути реакции) можно аккуратно развязать (использовать катализатор), а можно силой разорвать (применить внешнюю энергию). В последнем случае, как правило, затраты энергии весьма велики и не всегда себя оправдывают.

[Polychemist]

Ага, я тоже сразу о "вечном двигателе" подумал...

[MONSTA]

Не, причем здесь это? По моему, девайс, предложенный ТС-ом, будет работать

Не оспариваю проведенных вычислений, но все же скажу, что "при том" здесь это. Светим УФ, рентгеном, а может и гамма-лучами. Разлагаем водород на катионы оного и свободно левитирующие электроны. Для означенных электронов лучше бы выбрать более дружественный растворитель, вроде жидкого аммиака, а не воду. Ну, что есть, то есть. Все равно мы вызвали к жизни джина из лампы (даже без тоника), но он, гад, работать на нас точно не захочет. То есть катионы водорода будут рекомбинировать со свободными электронами. Ежели они, конечно, до события рекомбинации в нашем растворе доживут. Мы с этим боремся, освещая поле битвы ультрафиолетом (а то и чем пожестче), но рекомбинация все равно будет. То есть: затраты энергии на генерирование излучения никогда не окупятся полученым электричеством из-за процесса рекомбинации. Если только мы не возьмем на работу демонов Максвелла, которые будут моментально отсортировывать электроны и протоны. Однако, боюсь, что они, демоны, потребуют себе такую зарплату, что весь бизнес-план рухнет.

Влияние адсорбции неких соединений на металлической сетке, погруженной в раствор для вылавливания электронов, на этом фоне ну просто незначительно. Так что я готов снять свои возражения по этому поводу. Все равно пшик выйдет.

[Cooper]

Ага, я тоже сразу о "вечном двигателе" подумал...

.... Все равно пшик выйдет.

Ну зачем так бесповоротно судить об этой мысле как таковой. Ведь подобная идея (помочь с помощью внешней энергии водороду преодолеть кинетический барьер на пути электрохимической реакции с кислородом) далеко не нова. Разрабатывались же ТЭ с различными ионизирующими источниками. Да собственно, высоко- и среднетемпературный твердооксидный ТЭ использует именно аналогичный механизм, а именно: с помощью высокой температуры водород переходит в возбужденное состояние и способен отдать электрончик на более дешевых (но все равно дорогих) и доступных катализаторах.

Но главный вопрос с водородным ТЭ не в этом кинетическом барьере, а в том как этот водород (чистый или не очень) эффективно хранить?

[wildstalker]

Разрабатывались же ТЭ с различными ионизирующими источниками.

А вот тут можно по подробнее?Интересно бы почитать что там разрабатывалось...

[Cooper]

Разрабатывались же ТЭ с различными ионизирующими источниками.

А вот тут можно по подробнее?Интересно бы почитать что там разрабатывалось...

viewtopic.php?f=11&t=81594