МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ОТЧЕТ ОБ УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ СТУДЕНТА

Топливные элементы

Выполнил: Сибирцев В.К.

студент группы 5А16

Проверил: Прутик А.Ф.

Томск - 2012

Реферат

Отчет 12 с., 1ч., 3 рис., 3 источника.

ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, АНОД, КАТОД, ЭЛЕКТРОЛИТ, ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК, ТЕПЛО

Объектом исследования являются топливные элементы.

Цель работы – изучить строение топливного элемента, принцип действия, а также определить плюсы и минусы данного источника энергии.

В процессе работы была изучена литература на тему «Топливные элементы».

В результате исследования узнали, что КПД топливных элементов составляет от 60 до 80%, что почти в два раза больше, чем у обычных источников питания.

Содержание

Реферат 3

Содержание 4

1 Введение 5

2 Топливный элемент. Определение 6

3 Устройство ТЭ 7

3.1 Принцип работы топливного элемента 7

3.2 Пример водородно-кислородного топливного элемента 8

4 Типы топливных элементов 9

4.1 Типы элементов 9

4.2 Топливные элементы на расплаве карбоната (РКТЭ) 9

5 Применение топливных элементов 11

6 Заключение 12

7 Список используемой литературы 13

1 Введение

Эмиль Золя в 1901 году писал: «Придет день, когда электричество будет у каждого из нас, как вода в реках и ветер в небе». В 20-м столетии уже в значительной мере осуществилось это предположение: электричество и электроэнергия всегда и почти повсюду в нашем распоряжении для реализации различного рода услуг.

Однако население нашей планеты стремительно растет, а природные ресурсы, из которых получают энергию, сокращаются. Нужно искать альтернативные источники энергии, например химические элементы, либо использовать силу ветра для получения энергии. На данных момент это перспективное направление, так как человек не до конца знает о мире, который окружает нас, соответственно и о новых способах получения энергии.

2 Топливный элемент. Определение

«Топливный элемент — электрохимическое устройство, подобное гальваническому элементу, но отличающееся от него тем, что вещества для электрохимической реакции подаются в него извне»[1]

Преимущества топливного элемента состоит в том, что при превращении энергии топлива в электричество, не происходят потери энергии за счет процесса горения. Примером естественного топливного элемента является митохондрия.

«Топливный элемент подобен батарее в том, что он вырабатывает постоянный ток путем химической реакции. Опять же, подобно батарее, топливный элемент включает анод, катод и электролит. Однако, в отличие от батарей, топливные элементы не могут накапливать электрическую энергию, не разряжаются и не требуют электричества для повторной зарядки. Топливные элементы могут постоянно вырабатывать электроэнергию, пока они имеют запас топлива и воздуха. Правильный термин для описания работающего топливного элемента – это система элементов, так как для полноценной работы требуется наличие некоторых вспомогательных систем.

Топливные элементы высокоэффективны и не производят большого количества парниковых газов, таких как углекислый газ, метан и оксид азота. Единственным продуктом выброса при работе топливных элементов являются вода в виде пара и небольшое количество углекислого газа, который вообще не выделяется, если в качестве топлива используется чистый водород. Топливные элементы собираются в сборки, а затем в отдельные функциональные модули.»[2]