Κουίζ: Πόσα γνωρίζετε για το υδρογόνο και τις κυψέλες καυσίμου;
Το υδρογόνο και οι κυψέλες καυσίμου αυξάνονται με τους κατασκευαστές σκαφών να κυκλοφορούν ηλεκτρικά σκάφη κυψελών καυσίμου, σταθμούς καυσίμου υδρογόνου να εμφανίζονται σε όλη τη χώρα και το ενδιαφέρον για μεγάλη χρήση υδρογόνου σε παγκόσμιο επίπεδο. Η πρωτοβουλία H2@Scale συγκεντρώνει επίσης ενδιαφερόμενους φορείς και εθνικά εργαστήρια για να καταλάβουν πώς να παρέχουν οικονομικά προσιτή παραγωγή υδρογόνου, μεταφορά και αποθήκευση που θα χρησιμοποιηθεί σε πολλούς τομείς όπως η κατασκευή χάλυβα, η αποθήκευση ενέργειας και άλλα μέσα μεταφοράς, συμπεριλαμβανομένων φορτηγών, σιδηροδρόμων, αεροπλάνων και αυτοκινητου Πόσα όμως γνωρίζετε για αυτή τη σημαντική τεχνολογία; Δοκιμάστε τις γνώσεις σας με το τελευταίο μας κουίζ και μάθετε περισσότερα από την EBA Greece.
1. Πώς οι κυψέλες καυσίμου παράγουν ηλεκτρική ενέργεια;
1
Όπως μια μπαταρία, μια κυψέλη καυσίμου παράγει ηλεκτρική ενέργεια μέσω μιας ηλεκτροχημικής αντίδρασης, η οποία παράγει ηλεκτρική ενέργεια χωρίς καμιά καύση. Σε αντίθεση με τις μπαταρίες, οι κυψέλες καυσίμου δεν φθείρονται και παρέχουν συνεχώς ηλεκτρική ενέργεια εφόσον υπάρχει μια σταθερή πηγή καυσίμου και οξυγόνου.
2. Τι εκπέμπουν οι κυψέλες καυσίμου;
1
Οι κυψέλες καυσίμου συνήθως παράγουν ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας υδρογόνο και εκπέμπουν μόνο νερό και θερμότητα. Για τις κυψέλες καυσίμου μεμβράνης πολυμερών ηλεκτρολυτών (PEM), το υδρογόνο τροφοδοτείται στη μία πλευρά της κυψέλης καυσίμου και το οξυγόνο τροφοδοτείται στην άλλη. Τα ιόντα υδρογόνου περνούν μέσα από μια μεμβράνη και αντιδρούν με το οξυγόνο στην άλλη πλευρά σχηματίζοντας H2O (ή νερό) και δημιουργούν ηλεκτρισμό.
3. Πότε εφευρέθηκε η πρώτη κυψέλη καυσίμου;
1
Ο Ουαλός επιστήμονας Sir William Robert Grove αναγνωρίζεται για την εφεύρεση κυψελών καυσίμου το 1839. Ωστόσο, η τεχνολογία δεν χρησιμοποιήθηκε εμπορικά μέχρι τη δεκαετία του 1960.
4. Πώς αυξάνετε την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγει ένα σύστημα κυψελών καυσίμου;
1
Μία κυψέλη καυσίμου παράγει περίπου ένα βολτ ισχύος. Για να αυξηθεί η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται, μεμονωμένες κυψέλες καυσίμου συνδυάζονται για να δημιουργήσουν μια στοίβα κυψελών καυσίμου. Ανάλογα με την εφαρμογή, μια στοίβα κυψελών καυσίμου μπορεί να περιέχει μόνο μερικές κυψέλες, όπως όταν χρησιμοποιείται για φορητή παραγωγή ενέργειας για φορητούς υπολογιστές ή άλλα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης ή εκατοντάδες μεμονωμένες κυψέλες, όπως όταν χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία επιβατικών οχημάτων.
5. Πότε χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά οι κυψέλες καυσίμου στο διάστημα;
1
Η NASA χρησιμοποίησε για πρώτη φορά κυψέλες καυσίμου το 1965 για να τροφοδοτήσει ηλεκτρονικά ηλεκτρονικά κατά τη διάρκεια της αποστολής Gemini 5, η οποία έσπασε το παγκόσμιο ρεκόρ αντοχής σε επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις. Οι κυψέλες καυσίμου όχι μόνο παρείχαν ενέργεια αλλά και νερό για τους αστροναύτες. Η τεχνολογία βελτιώθηκε και χρησιμοποιήθηκε σε όλες τις επόμενες επανδρωμένες διαστημικές αποστολές, συμπεριλαμβανομένων των προγραμμάτων Apollo και Space Shuttle.
6. Σε παγκόσμιο επίπεδο, πόσα σκάφη κυψελών καυσίμου υδρογόνου υπάρχουν και βρίσκονται στις θάλασσες;
1
Πολλές χώρες στην Ευρώπη, την Αμερική και την Ασία έχουν αναπτύξει σκάφη και πλοία με κυψέλες καυσίμου υδρογόνου ως μέρος της εθνικής τους στρατηγικής για το υδρογόνο. Αυτές οι χώρες αποτελούν μέρος της Διεθνούς Εταιρικής Σχέσης για Κυψέλες Υδρογόνου και Καυσίμων στην Οικονομία - μια συνεργασία μεταξύ κυβέρνησης και κυβέρνησης με περισσότερα από 20 μέλη χωρών και η Ευρωπαϊκή Επιτροπή που συνεργάζονται για να επιταχύνουν την πρόοδο στις κυψέλες υδρογόνου και καυσίμου. Αυτή τη στιγμή παράγονται δύο επιβατικά σκάφη κυψελών καυσίμου - το Energy Observer και το Hynova 40 - και πολλές εταιρείες πλοίων αναπτύσσουν εμπορικά πλοία που κινούνται με υδρογόνο.
7. Ποιοι είναι οι δύο πιο συνηθισμένοι τρόποι παραγωγής αερίου υδρογόνου που χρησιμοποιείται στις κυψέλες καυσίμου;
1
Δεδομένου ότι το υδρογόνο δεν υπάρχει ως αέριο στη Γη, πρέπει να διαχωριστεί από άλλα στοιχεία. Τα άτομα υδρογόνου μπορούν να διαχωριστούν από το νερό, τα μόρια φυσικού αερίου ή τη βιομάζα. Οι δύο πιο συνηθισμένοι τρόποι παραγωγής υδρογόνου είναι η αναμόρφωση ατμού (χρήση ατμού υψηλής θερμοκρασίας για την παραγωγή υδρογόνου από φυσικό αέριο) και η ηλεκτρόλυση (διαχωρισμός του νερού).
8. Πώς ανεφοδιάζετε ηλεκτρικό σκάφος ή πλοίο με κυψέλες καυσίμου;
1
Για να ξαναγεμίσετε ένα ηλεκτρικό σκάφος με κυψέλες καυσίμου, αντλείτε αέριο υδρογόνο από έναν σταθμό τροφοδοσίας υδρογόνου απευθείας στη δεξαμενή. Τα ηλεκτρικά σκάφη κυψέλης καυσίμου μπορούν να έχουν αυτονομία πάνω από 500 ναυτικά μίλια σε μία δεξαμενή υδρογόνου. Δεδομένου ότι τα συστήματα κυψελών καυσίμου είναι δύο φορές πιο αποτελεσματικά από έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης, χρειάζεστε τη μισή ποσότητα υδρογόνου για να πάτε τόσο μακριά.
9. Γενικά, πόσο υδρογόνο παράγεται στην Ευρώπη κάθε χρόνο;
1
Το υδρογόνο είναι ένα πρότυπο βιομηχανικό χημικό προϊόν σήμερα. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση, παράγονται περίπου 10 εκατομμύρια μετρικοί τόνοι υδρογόνου κάθε χρόνο, τα περισσότερα από τα οποία χρησιμοποιούνται για σκοπούς ανάκτησης και διύλισης πετρελαίου, καθώς και για παραγωγή λιπασμάτων (αμμωνίας).
10. Ποια χώρα έχει τους περισσότερους σταθμούς τροφοδοσίας υδρογόνου;
1
Η Ευρώπη διέθετε 200 σταθμούς υδρογόνου στο τέλος του περασμένου έτους, εκ των οποίων 100 στη Γερμανία. Η Γαλλία εξακολουθεί να είναι δεύτερη στην Ευρώπη με 34 σταθμούς λειτουργίας και με 38 προγραμματισμένους σταθμούς υδρογόνου παρουσιάζει αυτή τη στιγμή την ισχυρότερη ανάπτυξη στην Ευρώπη.
11. Πόσο από τη γνωστή μάζα του σύμπαντος αποτελείται από υδρογόνο;
1
Το υδρογόνο είναι το πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν. Περίπου το 75 τοις εκατό όλης της ύλης αποτελείται από υδρογόνο.