Ako Hydrogen Fuel Cell Car Science Kit práce

! Aký lepší spôsob , ako dostať deti a mládež so záujmom o alternatívne energie a fyziky , ako sa vodíkové palivové články Auto vedy kit ? Nielen , že vaše budúce vedec baviť budovu učenia , ako môžeme získavať energiu z vodíka , ale oni si hands - na pracovné vodíka auto stavebného projektu . Podarí sa im nakoniec stáva jedným z budúcich vedcov , ktorí pomáhajú , aby sa vodík životaschopný zdroj energie ? Použitie zariadenie zvané PEM vodíkový palivový článok , ako sú tie predávané Science Store pre Stars , chemickej energie vodíka môže byť premenený na elektrickú energiu môžeme použiť . PEM znamená Proton Exchange membrány a je podobne ako batéria , ktorý tiež mení chemickú energiu na elektrickú energiu . Avšak , batéria má pevnú čiastku chemikálií vo vnútri a vodíkovými palivovými článkami môžu neustále mať vodík a pridali do neho kyslík , čo znamená bez dobíjania , alebo hádzať to preč ! PEM sa datuje k 1839 , keď anglický fyzik William Robert Grove prvýkrát demonštroval svoj ​​" plyn galvanickú batériu . " Jeho experimenty vydláždil cestu pre PEM palivový článok prvýkrát vyvinutý v roku 1960 spoločnosťou General Electric , ktorá poskytla elektrickú energiu a pitnú vodu na palube kozmickej lode Gemini . Vodíkové palivo je dokorán vedný odbor ako mnoho alternatív k súčasnému modelu benzínu vozidiel sú študované a experimentoval sa . Jeme konvenčné ropné báze palivá 100000 krát rýchlejší ako oni sú k dispozícii, čo vyvoláva množstvo otázok o tom , ako dlho bude naša konvenčné dodávky energie vydrží . Čína , a možno India , čoskoro prekoná Spojené štáty v energetických potrieb , čo znamená , životaschopné energetické alternatívy sa stane ešte dôležitejšou . Mohol by vodík výkon bude budúcnosť ? Ale skôr , než sa dostanete príliš nadšení , stále existuje mnoho prekážok , skok do auta s vodíkovým pohonom sa stal hlavný - stream . Mnoho z najlepších vedcov a inžinierov po celom svete sú v závode prekonať rad komercializáciu a technické problémy s vodíkovými palivovými článkami a väčšinu automobilov , vrátane Toyota , Ford , Honda , GM a sú skúma potenciál tejto neuveriteľné zdroje energie . Palivový článok Vodík v Fuel Cell Car kit je rovnaký proces používa osobné vodíkový pohon , ktoré budú k dispozícii pre nás ku kúpe v blízkej budúcnosti . S vodíkom /elektrický hybridný automobil , ako je Toyota Highlander SUV , mali by ste zamieriť k najbližšej vodíkové čerpacie stanice a naplňte nádrž s plynným vodíkom ( H2 ) na asi 10.000 libier na štvorcový palec . Ako pôjdete okolo , elektrické akumulátory sú účtované chemického procesu vodík /kyslík a regeneračné lámanie ( bežné plynové /elektrické hybridy tiež používajú to ) pre nabíjanie batérie . Auto samo o sebe v skutočnosti beží na elektrický motor . Ako v skutočnosti , tam sú v súčasnej dobe vodíkové autobusy na ceste v niektorých hlavných cities.So ako vodíkový palivový článok funguje? Sady Fuel Cell Car obsahovať reverzibilný PEM palivový článok , čo znamená , Proton Exchange membrány . Byť reverzibilné , môže palivový článok pracovať ako elektrolyzér , výroby vodíka ( H2 ) a kyslík ( O2 ) z vody ( H2O ) , a tiež ako palivový článok ( reverznej vaňo ) premeniť chemickú energiu vodíka na elektrickú energiu sa vedľajší výrobok je vodná para a heat.Let je prvý pohľad na proces premeny vodíka ( chemická energia ) na elektrickú energiu pre napájanie naše auto . Jedná sa o reverznej elektrolýza alebo palivového článku . PEM palivový článok sa skladá hlavne zo štyroch častí , anóda ( záporná elektróda ) , katóda ( kladný pól ) , katalyzátor a elektrolyt . Plynný vodík čerpaná do anódy zasahuje katalyzátora ( tenká vrstva platiny ) a rozdelí sa do vodíka protóny a elektróny . Na opačnej strane palivového článku , kyslík vstupuje do katódy . Vklinený medzi anódou a katódou je tenká elektrolyt membrána , ktorá vyzerá ako plastové fólie by ste si vo vašej kuchyni . To umožňuje , aby pozitívne nabité protóny prejsť od anódy ku katóde , ale blokuje záporne nabité elektróny , ktoré sú nútené prúdiť vonkajším okruhom za vzniku elektrického prúdu . Ak je elektrický prúd sa vracia v tom práce , ako je napríklad poháňať elektromotor , reaguje s kyslíkom a vodíkové ióny na katóde za vzniku vody a tepla . ! To znamená , že žiadny smog - tvoriť emisie alebo skleníkových plynov Teraz sa poďme pozrieť na elektrolyzéra - proces lámanie vodu ( H2O ) do vodíka ( H2 ) a kyslíka ( O2 ) . Ak je chemická poplatok aplikovaný na vode , náboj prestávky chemickú väzbu medzi vodíkom a kyslíkom , a vytvára nabité častice zvané ióny . V tomto prípade , kladne nabité vodíkové ióny a záporne nabité ióny sú vytvorené . Elektrolyt , nazývané aj elektrolytický vodič , je vedenie médium , v ktorom je tok prúdu spolu s pohybom hmoty vo forme iónov . Elektrolyzér má dve elektródy , kde sa ióny tvoria . Jedna elektróda , tzv anóda , je pozitívne nabitá , a priťahuje negatívne nabité ióny kyslíka . Druhá elektróda je nazývaná katóda a priťahuje kladne nabité ióny vodíka . Ale zlomiť putá vody vyžaduje energy.What je vodík palivo tak atraktívne ? Ako už bolo spomenuté predtým , na výrobok len voda , tak tam nie je žiadny uhlík alebo iné emisie poškodzujúce životné prostredie . Je netoxický , čisté používať , a má oveľa viac energie na jednotku hmotnosti než ľubovoľného iného prvku poznáme . To je tiež najmenej zložité a najhojnejšia prvok našej viditeľného vesmíru , takže vieme , že nebudeme dôjdu v dohľadnej dobe ! A Vodík jedného dňa môže výkon nielen našich domovov , ale aj malé elektronické prístroje . Medze sú len v našej minds.What sú nevýhody ? Hlavná nevýhoda pre vozidlá na vodíkový pohon je energia potrebná na vytvorenie vodíka . Hoci auto , ako beží čisto na vodík nevydáva žiadnu znečistenia , vodík ste si kúpili vyplniť svoj ​​tank musel byť vytvorený pomocou elektriny v nejakej forme . Ak je uhlie , ropa alebo plyn rastlina vytvorila energia , potom oxid uhoľnatý bol vytvorený , aby vodík . Zrazu svoje " zelené " auto nie je tak čistá , že ? Ak používate vodík /benzínový hybrid , mali by ste používať menej plynu , ale stále by ste používať plyn . Tiež palivové články PEM nevytvárajú toľko energie . Ak chcete získať dostatok energie pre napájanie autá , napríklad , inžinieri musia zásobník stovky palivových článkov spoločne v sérii . To znamená , že je zložitejší systém s viac spôsobov , ako niečo rozobrať . A koľko ste ochotní zaplatiť za vodíkové auto ? Vzhľadom k tomu , že technológia je tak nové a vodíkové vozidlá nie sú sériovo vyrábané , samo o sebe cena je príliš veľa pre priemerného Američana , čím sa získa , aspoň v blízkej budúcnosti . Dostupnosť čerpacích staníc je ďalší problém . To bude veľmi nákladné inštalácia vodíkových čerpacích staníc v rovnakej miere ako v súčasnosti máme benzínové stanice . V súčasnej dobe , najjednoduchšie miesta nájsť čerpacie stanice vodíka v Orange County v Kalifornii , Westchester County , New York alebo Washington , DC Cestovanie viac ako stovke kilometrov mimo týchto oblastí , a môže sa plietol . To sú len niektoré z otázok , ktoré čakajú na možné vyriešiť budúce scientist.What pokrok je tam potrebné vykonať ? Veľa ! Auto spoločnosti hľadajú do vytvárania vodíka bez použitia uhlíka emitujúcich zdrojov , ako sú uhoľné elektrárne . Slnečná energia je jedným aspektom je predmetom vyšetrovania . Avšak , solárne panely sú v súčasnej dobe veľmi efektívne ( ďalší skvelý vedecký odbor ) , ale mohlo by byť čistý obnoviteľný zdroj energie na výrobu vodíka , ak sa to dá urobiť lacno a efektívne . Tam je veľa pokrok musí byť vykonané v návrhu palivovými článkami sám . Honda vyriešiť jeden problém , jednoducho tým , že re- orientáciu polohy palivového článku . Tradične , palivové články boli umiestnené naplocho pod podlahou vozidla , čo znamenalo voda vytvorená ako vedľajší produkt , ktoré je nutné agresívne čerpaná z palivového článku s použitím viac energie . Honda FCX vodíka auto má vertikálne orientovanú palivový článok , ktorý umožňuje gravitácia urobiť veľa práce a úsporu energie . Nebol to dobrý nápad ? Veľkosť a účinnosť vodíkových motorov je ďalšou oblasťou , kde budúce zlepšenie bude dôležité , rovnako ako lepší spôsob , ako ochladiť engine.As môžete vidieť , existuje veľa príležitostí vo vede oblasti vývoja vodíkových palivových článkov , a to je veľmi zaujímavé témy . Aj keď niektoré to môže znieť zložito , to sa stáva oveľa ľahšie pochopiť , keď staviate , hands - on , skutočný modelu Fuel Cell Car . Vodík Fuel Cell Car súpravy sú obľúbené pre deti už od veku asi 10 a hore , a sú skvelé Navajo . Dokonca aj mnohí dospelí si je fascinujúci a je to skvelý spôsob , ako sa podieľať na projekte s vaším dieťaťom . ! A či sa stanú ďalší veľký vedec , alebo nie , je to len zábavný spôsob , ako sa učiť vedu
By : BamaCat