- Jacob Hoover
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Quiconque a vu les célèbres images granuleuses de la catastrophe de Hindenburg est familier avec l'idée que l'hydrogène s'enflamme facilement. Et bien qu'il existe de nombreuses théories concurrentes sur la manière exacte et la raison pour laquelle le Hindenburg a pris feu, une vérité demeure. La combustion libère l'énergie stockée, ce qui rend l'hydrogène utile comme carburant.
Continuez à lire pour en savoir plus sur la combustion de carburant, les piles à combustible et le coût élevé des émissions propres.
Contenu- Rompre les liens, brûler du carburant
- Des molécules aux piles à combustible
- Le coût élevé des émissions propres
Bien que ce soit l'élément le plus abondant de l'univers, l'hydrogène se trouve le plus souvent enfermé dans l'eau ici sur Terre. Au 19e siècle, un chercheur nommé William Grove a découvert que l'application d'électricité à l'eau - alias électrolyse - la séparait en ses composants de base, l'hydrogène et l'oxygène. Dans le gaz résultant, l'hydrogène et l'oxygène sont entremêlés mais pas liés ensemble.
Le chercheur Yul Brown s'est penché sur la recherche pratique sur l'utilisation de ce gaz, maintenant connu sous le nom de gaz Brown ou HHO, comme carburant. Aujourd'hui, les kits peuvent effectuer ce type de conversion dans les moteurs à combustion interne pour augmenter la consommation d'essence.
Les kits de piles à hydrogène poussent cette idée encore plus loin. Grove a également correctement théorisé que vous pouviez inverser le processus, en combinant l'oxygène et l'hydrogène pour libérer de l'électricité. Le résultat est une pile à hydrogène.
Cependant, vous ne pouvez pas simplement jeter les atomes ensemble. L'hydrogène doit d'abord être décomposé en ses particules chargées positivement et négativement. Une pile à hydrogène fait exactement cela. Tout comme dans une batterie, d'un côté de la pile à combustible se trouve la borne positive, où l'hydrogène est introduit. Un film polymère ne laisse passer que les protons des atomes, les débarrassant de l'hydrogène et ne laissant que les électrons chargés négativement..
Les électrons sont attirés par le côté positif de la pile à combustible, un phénomène connu sous le nom de flux d'électrons. Mais ils ne peuvent pas repasser à travers le film polymère comme l'ont fait les protons. Au lieu de cela, ils sont dirigés à l'extérieur de la pile à combustible par un circuit. Lorsque vous ajoutez un appareil électrique comme un moteur de voiture à ce circuit, le flux d'électrons l'alimente. Alors qu'ils continuent le long du circuit vers le côté positif de la cellule, ils captent leurs protons, formant à nouveau de l'hydrogène. L'hydrogène se lie également à l'oxygène de l'air ambiant: le résultat est de l'eau.
Les seuls sous-produits de l'électricité produite par les piles à hydrogène sont la chaleur et l'eau, ce qui en fait une source d'énergie extrêmement souhaitable, d'un point de vue environnemental. Mais les kits de piles à hydrogène n'existent actuellement qu'en tant que concept-cars à libération limitée ou en miniature pour les voitures RC ou dans des expériences scientifiques pratiques pour les enfants. Quelques grands obstacles empêchent un large déploiement de piles à combustible dans les flottes de transport mondiales, à savoir le coût et le rendement énergétique net.
La technologie des piles à combustible pour alimenter les voitures électriques est actuellement plus chère que les moteurs conventionnels. De plus, la fabrication et la gestion de la cellule peuvent nécessiter plus d'énergie que la cellule ne peut à son tour en éteindre. Ainsi, malgré sa propreté générale, la technologie des piles à combustible n'est pas toujours efficace.
Fait intéressant, ces mêmes kits d'expérimentation scientifique et de voiture radiocommandée disponibles peuvent donner une idée de la façon dont les futures piles à combustible gagneront en énergie. Certains kits de voitures miniatures utilisent des panneaux solaires pour attirer l'énergie nécessaire à l'électrolyse. Peut-être que l'énergie solaire deviendra plus omniprésente, les piles à hydrogène le seront aussi.
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Sources
- L'électronique de Carl. "Kit voiture à pile à combustible." Consulté le 6 août 2010. http://www.electronickits.com/kit/complete/solar/fuelcell.htm
- Fuel Cells 2000. "Qu'est-ce qu'une pile à combustible?" Consulté le 6 août 2010. http://www.fuelcells.org/basics/how.html
- Kuphaldt, Tony R. "Flux conventionnel ou électronique." Leçons sur les circuits électriques. Consulté le 6 août 2010. http://www.rare-earth-magnets.com/t-conventional-vs-electron-flow.aspx
- National Geographic. "Kit de pile à combustible à hydrogène." Consulté le 6 août 2010. http://shop.nationalgeographic.com/ngs/browse/productDetail.jsp?productId=1073512&code=SR50002
- Nouvelle énergie et carburant. "Le carburant le plus abondant au monde." 19 février 2010. http://newenergyandfuel.com/http:/newenergyandfuel/com/2010/02/19/the-most-abundant-fuel-in-the-world/
- Yul Brown.org. "Qui était Yul Brown et pourquoi devriez-vous vous en soucier?" Consulté le 6 août 2010. http://www.yulbrown.org/