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 2http://no.wikipedia.org/wiki/William_Robert_Gro
ve
Bild 3- http://cubeone.se/kyla-miljo/
Bild 4http://feber.se/bil/art/314164/volkswagen_presente
rar_ocks_en/
Bild 5http://blogg.vk.se/sunken/2009/07/09/tummenupp-vk/