Хэрэглэгчийн яриа:Жожо

Түлшний элементийн төрөл

  Түлшний элемент нь устөрөгч болон хүчилтөрөгч хийг ашиглан цахилгаан , дулаан , ус гарган авдаг цахилгаан химийн төхөөрөмж. 

Уг элементэд ашиглагдах түлш нь голчлон устөрөгч байх бөгөөд зарим тохиолдолд устөрөгч агуулсан хий эсвэл метолоныг ашигладаг. Энгийн баттерайгаас ялгагдах ялгаа нь устөрөгч ба хүчилтөрөгч нэгдэх химийн урвал бөгөөд гаргах эрчим хүч нь үндсэн түлшнээс хамаардаг.

Анх түлшний элемент дээр 1838 онд 2 өөр орны 2 физикч бараг нэгэн зэрэг ажиллаж нээсэн , Уэльсийн физикч William Grove ба Германы физикч Christian Friedrich Schunbein. Анх түлшний элементийг арилжааны хэрэглэгээр зуун жилийн сүүлд NASA сансрын сургалтын хөтөлбөр , хиймэл дагуул болон сансрын бортоны тандалтын төлөө хүчин чадлыг нь ашигласан. Тэр үеэс түлшний элементийг олон хэрэглээнд ашигласан. Түлшний элемент нь арилжааны , үйлдвэрлэлийн , орон сууцны барилга болон алслагдсан хүрэшгүй бүс нутагт эрчим хүчний гол нөөц болдог. Шумбагч завь , моторт дугуй , усан завь , нисэх онгоц , автобуснууд , авто машинууд ба сэрээт ачигчид тэд нар нь мөн түлшний элементийн тээврийн хэрэгсэлд багтана. Түлшний элемент нь тогтмол гүйдэл гаргадаг. Ашигт үйлийн коэффицент нь 40 – 60% байдаг. Гаргаж байгаа дулаанаа дахин ашиглавал 85% хүрэх боломжтой. Түлшний элемент нь анод , катод , электролит гэсэн гурван хэсгээс тогтдог бөгөөд электролитоосоо хамаарч хэд хэдэн төрөл байдаг.

1.PEM

2.SOFC

3.FC

Түлшний элементийн давуу тал:

1.Цахилган химийн урвалаар эрчим хүч гаргадаг.

2.Цэвэр

3.Чимээ шуугиан багатай

4.Ашигт үйлийн коэффицент өндөртэй (3 – 5 дахин)

5.Ердийн баттерайг цэнэглэх шаардлагатай бол түлшний элемент нь түлш байхгүй үед ч ажилладаг.

Түлшний элемент нь кателизаар (урвалыг хурдасгагч) нь бүрхэгдсэн анод ба катод тэдгээрийн хооронд орших электроноос тогтоно. Анод нь каталез ньтүлшний элементэд H2O атом цаашид бол эерэг , сөрөг цэнэгтэй цэг дээгүүр задална. Электролит нь (PEM) протоныг катод руу нэвтрүүлэх бөгөөд электролитоор хаагдсан электронууд нь гадаад хэлхээгээр гүйж тогтмол гүйдлийг үүсгэдэг. Энэ үед катодын хэсэгт хүчилтөрөгч урсгал оруулбал электродын нэвтэрсэн протонууд болон хэлхээгээр нэвтэрсэн электронууд нь буцан нэгдэнэ.

                              H+1/2O2=H2O+∆Q

Түлшний элементийн гаргах эрчим хүчийг сайжруулах зорилгоор цуваа холбодог.

                              Түлшний элементийн төрөл ба загвар

1. Протон мемебран солилцооны түлшний элемент (PEMFCS)

Анхны устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн протон мембран солилцооны түлшний элементийн загвар, протон дамжуулалт – олон найрлагат мембран (электролит) тусгаарлах анод катод гадаргуу талд нь байна. Электролитоор тусгаарлагдсан хоёр электролизын хооронд үүсэж буй гүйдлийг ашиглана. Анод дээр (хасах электрод) устөрөгчийг хүлээн авах ба катод дээр хүчилтөрөгчийг хүлээн авна. Цагаан алтан католизатор хэрэглэнэ. Анодын гадаргуу тал дээр устөрөгч тархаж тэнд дараа нь анод кателизар дотор протонууд ба электронууд тусгаарлагдана. Эдгээр протонууд дандаа урвалд орж исэлдүүлэгчийн шалтгаан болно тэдний гол давуу эрх нь олон төрөлт протон мембран юм. Протонууд бол мембран катодад шууд явагдана гэвч хэлхээнд электронуудыг зөөх хангамжийн хүчин чадал шаарддаг учраас мембран нь цахилгааныг тусгаарладаг. Дээр нь катод каталистын хүчилтөрөгч молекулууд урвалд орж электронууд гадаргуу руу зөөгдөнө.

Дотор нь нэмэх хольцод цэвэр устөрөгчийн төрлийн нүүртөрөгчийн түлшнүүдийг түлшний элементэд багтаана түүнчлэн дизель метанол (Харах тогтмол метанол түлшний элемент ба шууд бус метанол түлшний элемент) ба химийн элементтэй устөрөгчтэй нэгдлүүдийг багтаана. Нэгж жинд оногдох эрчим хүчний харьцаа өндөр , устөрөгчөөр цэнэглэсэний дараа богино хугацаанд ажиллаж эхэлдэг. Машин нь 80 градусын халуунд ажиллах ба АҮК нь 50% байдаг. Дотоод шаталтын хөдөлгүүрийн АҮК 25% байдаг. Протон мембран солилцооны түлшний элементээс ялгарсан ус туйлын цэвэр байдаг. 0.6 – 0.8 V хүчдэл гаргана. Илүү өндөр хүчдэл гаргахын тулд цуваа холбоогоор нилээд олныг холбох хэрэгтэй.

PEM – түлшний элементийн давуу тал

1. Автомашинд маш сайн тохирдог.

2. Бага темперар ашигладаг.

3. Бага хүчээр ажилладаг.

4. Машин хурдан асч , унтардаг болдог.

5. Гадны элементэд маш мэдрэмтгий.