ogniwo paliwowe

ogniwo paliwowe,

ogniwo galwaniczne stanowiące chemiczne źródło prądu elektrycznego, powstającego bezpośrednio podczas elektrochemicznego spalania (utleniania) paliwa (np. wodoru, węglowodorów, alkoholi, tlenku węgla), doprowadzanego w sposób ciągły do elektrody ujemnej, w tlenie (lub powietrzu) doprowadzanym też w sposób ciągły do elektrody dodatniej.

Ogniwa paliwowe odznaczają się dużą sprawnością, dochodzącą do 60–70% (bardzo ekonomiczne wyzyskanie paliwa). Najczęściej używane ogniwo paliwowe wodorowo-tlenowe może pracować w stężonym roztworze wodorotlenku potasu jako elektrolicie, z porowatymi elektrodami (z węgla pokrytego katalizatorem lub z niklu), w temperaturze 70–140°C i podwyższonym ciśnieniu gazów; na anodzie zachodzi utlenianie wodoru 2H₂ + 4OH^– → 4H₂O + 4e^–, a na katodzie redukcja tlenu O₂ + 2H₂O + 4e^– → 4OH^–, czyli sumarycznie jest tworzona woda: 2H₂ + O₂ → 2H₂O; SEM wynosi ok. 1 V. W elektrowniach o mocy 1–10 MW stosuje się jako elektrolit roztwór kwasu fosforowego, w prototypowych elektrowniach o wysokiej mocy — także stopione węglany o temperaturze ok. 700°C. W przemyśle motoryzacyjnym duże nadzieje wiąże się z zastosowaniem ogniwa paliwowego do napędu pojazdów elektrycznych (ale także do budowy generatorów stacjonarnych).