Cum sa faci o celula de combustibil

Celulele de combustie produc energie electrică din reacțiile chimice. Acestea pot fi alimentate de combustibili precum alcoolul, benzina sau metanul, dar celulele de combustie utilizate în nave spațiale și alte situații specifice sunt alimentate de hidrogen. Când reacționează cu oxigenul, hidrogenul produce apă ca produs secundar. Pentru a înțelege cum funcționează o celulă de combustibil, puteți construi un model simplu cu materiale pe care le puteți obține acasă. Iată pașii pentru construirea celulei dvs. de combustibil.

conținut

Pași
Metoda 1construirea celulei de combustibil
Metoda 2activarea celulei de combustibil
Sfaturi
Avertismente
Materiale necesare

pași

Metoda 1
Construirea celulei de combustibil

Imaginea intitulată Construiește o celulă de combustibil Pasul 1

Tăiați două bucăți de sârmă de platină de 15 centimetri sau acoperite cu platină. Puteți obține unul dintre acestea într-un magazin de electronice, deoarece platina nu este folosită în firele obișnuite.

Imaginea intitulată Construiește o celulă de combustibil Pasul 2

Rotiți fiecare bucată de sârmă în jurul unei tije de metal, pentru a le forma ca un arc. Cele două arcuri vor servi drept electrozi ai celulelor de combustibil.

Tija metalică poate fi un cui, o scobitoare sau un cuier metalic.

Imaginea intitulată Construiți o celulă de combustibil Pasul 3

Tăiați cablurile dintr-o priză de baterie de 9 volți. Puteți cumpăra unul dintre aceste prize sau utilizați radioul sau alt dispozitiv care nu mai funcționează.

Imagine intitulată Construiți o celulă de combustibil Pasul 4

Detașați capetele cablurilor.

Imaginea intitulată Construiește o celulă de combustibil Pasul 5

Conectați partea expusă a firului la arcul electrodului. Răsuciți fiecare dintre cabluri de la priză la vârful uneia dintre arcuri, lăsându-le cea mai mare parte liberă.

Imaginea intitulată Construiți o celulă de combustibil Pasul 6

Lipiți electrozii într-o scobitoare. Electrozii trebuie atașați transversal la scobitoare.

Imaginea intitulată Construiește o celulă de combustibil Pasul 7

Puneți scobitorul peste un pahar de apă. Ardurile electrodului trebuie să fie scufundate în apă pentru cea mai mare parte a lungimii lor, cu excepția cazului în care acestea sunt atașate la firele de priză. Doar platina ar trebui să fie scufundată. Dacă este necesar, fixați scobitorul astfel încât electrozii să rămână în apă.

Conectați firele de la electrozi la un voltmetru. Voltmetrul servește pentru a arăta curentul electric creat de celula de combustibil atunci când este activat. Conectați cablul roșu la borna pozitivă a voltmetrului și cablul negru la borna negativă.

Este posibil ca voltmetrul să prezinte o tensiune mică în acest moment, cum ar fi 0,01 volți, chiar dacă ar trebui să fie zero la acest moment.
Puteți conecta un bec mic, cum ar fi o lanternă sau un LED.

Metoda 2
Activarea celulei de combustibil

Imaginea intitulată Construiește o celulă de combustibil Pasul 9

Puneți o baterie de 9 volți în priză timp de unul sau două secunde. Bateria este necesară pentru a trimite un curent inițial prin fir, ceea ce face ca hidrogenul moleculelor de apă, la atingerea electrodului, să se separe de oxigen, formând bule în jurul electrozilor. Procesul se numește electroliză, iar apa servește ca electrolit.

Imaginea intitulată Construiește o celulă de combustibil Pasul 10

Scoateți bateria. Hidrogenul și oxigenul izolat se vor recombina pentru a forma apă, eliberând energia utilizată inițial pentru a le separa. Electrodul platină acționează ca un catalizator, care accelerează recombinarea hidrogenului și a oxigenului în moleculele de apă.

Inițial, rezultatul poate atinge impresionante două volți. Dar aceasta încetinește atunci când bulele de hidrogen dispar, rapid la început și apoi, treptat, când se rupe ultimele bule. Lampa sau LED-ul poate straluci la început, dar va scădea rapid intensitatea și se va opri treptat.

sfaturi

Deși această celulă de combustie utilizează apă ca electrolit, celulele de combustie comercială utilizează hidroxid de potasiu (utilizat în programul Spolar Apollo), acid fosforic, sodiu topit sau carbonat de magneziu la temperatură înaltă sau polimeri speciali. Eficiența variază de la 40 la 80%, în funcție de electrolitul utilizat și de structura celulară.
Celulele individuale de combustibil produc doar o cantitate mică de energie electrică, la fel ca celulă descrisă mai sus. În mod comercial, multe celule de combustie arată ca niște grămezi, asemănător cu modul în care Comte Alessandro Volta a produs prima baterie în anii 1800.

avertismente

Când acționați această carcasă de combustibil, țineți-o departe de foc sau de surse de căldură. Deși cantitatea de hidrogen produsă este mică, hidrogenul este un gaz foarte combustibil.