Erregai-pila: berrikuspenen arteko aldeak
Ezabatutako edukia Gehitutako edukia
Irudiak gehituta |
No edit summary |
||
1. lerroa:
[[Image:Fuel cell NASA p48600ac.jpg|thumb|[[Metanol]]ezko erregai-pila ([[NASA]])|301x301px]]'''Erregai-pila''', '''erregai-zelula''' edo '''erregai-gelaxka''', [[Energia kimiko|energia kimikoa]] [[Energia elektriko|energia elektrikoan]] eraldatzen duen gailua da; gailu [[Elektrokimika|elektrokimikoa]], alegia. Pilaren barruan, erregaiz eta [[Oxidatzaile|oxidatzailez]] osaturiko fluxu jarraituak kontrolpeko erreakzio kimikoa pairatzen du; fenomeno horren ondorioz sortutako produktuek kanpo zirkuitua korronte elektrikoz hornitzen dute.
[[Bateria elektriko|Bateriaren]] tankerako energia-bihurgailu elektrokimikoa da erregai-pila. Ezberdintasun nagusia, kontsumitutako [[Erreaktibo|erreaktiboen]] hornikuntza jarraian aurkitzen da. Hau da, [[elektrizitatea]] sortzeko erregaiz eta oxigenoz<ref>{{Erreferentzia|izena=Karl-Heinz|abizena=Dietsche|izenburua=Manual de la técnica del automóvil|argitaletxea=Reverte|hizkuntza=es|data=2005|url=https://books.google.es/books?id=lvDitKKl1SAC&pg=PA732&lpg=PA732&dq=Pila+de+combustible&source=bl&ots=FeQfPUy3VK&sig=uBqOMkVt6fUiklt4-ukFxR-mFvo&hl=es&sa=X&ei=Qa47UPKYN6ek0QWB6YHwDQ#v=onepage&q=Pila%20de%20combustible&f=false.|isbn=9783934584822|sartze-data=2017-11-30}}</ref> (edo beste oxidatzaile batez) osatutako kanpo iturriaz baliatzen da; haatik, bateriak [[energia]] metatzeko ahalmen mugatua du. Gainera, bateria kargatua edo deskargatua dagoen heinean, [[Elektrodo|elektrodoek]] modu ezberdinean erreakzionatzen dute; erregai pilan, ordea, katalitikoak eta erlatiboki egonkorrak dira elektrodoak.
Gertatzen den prozesu elektrokimikoak efizientzia altua eta ingurumen-inpaktu urria du. Izan ere, erregai pilen energia lorpenak ez du inolako prozesu termiko edo mekanikorik behar. Normalean, erregai pilaren [[efizientzia energetikoa]] %40-60 artean dago eta [[Kogenerazio|kogenerazioan]] %85-90 tarteko balioak har ditzake. Bestalde, prozesuak ez duenez erreaktibo konbustiorik inplikatzen, emisio kutsakorrak oso baxuak dira <ref>{{Erreferentzia|izena=Dominic A.|abizena=Notter|izenburua=Life cycle assessment of PEM FC applications: electric mobility and μ-CHP|orrialdeak=1969–1985|hizkuntza=en|abizena2=Kouravelou|abizena3=Karachalios|abizena4=Daletou|abizena5=Haberland|izena2=Katerina|izena3=Theodoros|izena4=Maria K.|izena5=Nara Tudela|data=2015-07-03|url=http://xlink.rsc.org/?DOI=C5EE01082A|aldizkaria=Energy & Environmental Science|alea=7|zenbakia=8|issn=1754-5706|doi=10.1039/c5ee01082a|sartze-data=2017-11-30}}</ref>.
Garrantzitsua da [[pila]] konbentzionalen eta erregai pilen arteko oinarrizko ezberdintasunak ezartzea. Pila konbentzionalak energia metatzeko gailuak dira: erregaia estrukturaren barnean dago eta kontsumitu arte energia ekoizten dute. Aldiz, erregai pilan erreaktiboak kanpotik datorren fluxu jarraitutik hornitzen dira eta horri esker energia etengabe sortzen da.
Printzipioz, erregai pilek askotariko erreduktoreak eta oxidatzaileak prozesa ditzakete. Erreduktorea, erreakzio kimiko batean oxida daitekeen edozein sustantzia izan daiteke; gainera, era jarraituan horni daiteke pilaren anodora. Era berean, oxidatzailea izan daiteke katodoan gertatzen den erreakzioan erreduzitu daitekeen edozein fluxu.<ref>{{Erreferentzia|izena=Appleby, A. J.,|abizena=1940-|izenburua=Fuel cell handbook|argitaletxea=Van Nostrand Reinhold|data=1989|url=https://www.worldcat.org/oclc/18417470|isbn=0442319266}}</ref>
Erregai zelulen lehenengo aplikazioetako bat ibilgailu espazialetan eman zen, [[hidrogeno]] eta [[Oxigeno|oxigenoaren]] erreakzioan oinarrituz, emaitza moduan ura emanez, astronautek edan dezaten edo ibilgailuko hozketa sistema gisa erabil dadin.
Erregai pilen merkatua hazten ari da. Pike Researchek estimatzen du 2020an erregai pila egonkorrak komertzializatuko direla, 50 GWeko potentziara helduko direnak.<ref>{{Erreferentzia|izenburua=Stationary Fuel Cells Market size to reach 350,000 Shipments by 2022|url=http://www.renewindians.com/2013/01/stationary-fuel-cells-market-size-to-reach-350000-shipments-by-2022.html|sartze-data=2017-11-30}}</ref>
15. lerroa:
== Historia ==
[[Fitxategi:Grove's Gaseous Voltaic Battery.png|thumb|229x229px|William R. Groveren gailuaren konfigurazioa, "On the Gas Voltaic Battery" (1839).]]
Erregai
Gaur egun, aplikazio anitz dituzte zelula horiek, batez ere garraioaren esparruan. Halere, pilaren garapenak hainbat periodo zail pairatu ditu denboran zehar, elektrizitatea lortzeko beste metodo batzuek baino zailtasun gehiago dituztelako. Erregai zelularen gaineko interesa, eta ondorioz bere garapena, baliabide energetikoen urritasunarekin batera etorri da beti. Adibidez, 1973ko petrolio krisian energia ekoizteko ordezko teknologiak garatu ziren eta beraien artean erregai pila zegoen.
Ondoko irudian,
Ondoren, [[Lord Rayleigh|Lord Rayleighek]] konfigurazio originala hobetu zuen. Groveren lanek Rayleighen interesa piztu zuten eta 1882an bertsio efizienteagoa aurkeztu zuen; horretarako platinoaren, gas erreaktiboen eta elektrolitoaren arteko ukipen gainazala handiagotu zuen.
Ludwig Mondek eta Charles Langerrek "erregai pila" terminoa erabili zuten lehenengo aldiz mota honetako gailuak aipatzeko garaian. 1889. urtean, bi zientifiko horiek sekulako aurrerapena egin zuten, [[elektrolito]] likidoan murgildutako elektrodoen inguruko problemari irtenbidea aurkituz. Beraien prototipoa [[Platino|platinozko]] edo [[Urre|urrezko]] geruza finaz estalita zegoen; era horretan, elektrolitoa matrize solido isolatzaile batean manten zezakeen.<ref>{{Erreferentzia|izenburua=Fuel cell technology handbook|argitaletxea=CRC Press|data=2003|url=https://www.worldcat.org/oclc/51520031|isbn=142004155X}}</ref>
XX. mendearen erdialdean, gailu horiek egundoko aurrerapausoa eman zuten garapen teknologikoari dagokionez. 1954an, [[Francis Thomas Bacon]] zientzialari ingelesak 5 KWeko planta energetikoa eraiki zuen erregai pila alkalino batekin. Pilaren estruktura honakoa zen: nikelezko anodoa, [[nikel]] eta [[litio]] oxidozko katodoa, eta %85 [[potasio]] kontzentrazioa zuen hidroxidozko elektrolitoa. Pila hidrogenoz eta oxigenoz elikatzen zen.<ref>''Bacon, F.T., Research into the properties of the hydrogen-oxygen fuel cell, BEAMA Journal, 61, 6–12, 1954.''</ref> 60ko hamarkadan, Baconen patenteak AEBetako programa espazialean erabili ziren astronautak edateko urez eta elektrizitatez hornitzeko, [[Espazio ontzi|espazio-ontziko]] tankeetako hidrogenoaz eta oxigenoaz baliatuz.
1959an, Harry Ihrigen gidaritzapean zegoen taldeak 15 KWeko erregai piladun traktorea eraiki zuen Allis-Chalmersentzako, AEBetako estatu ferietan erakusgai egon zena. Sistema honek potasio hidroxidoa erabili zuen elektrolito gisa, eta bestaldetik, hidrogeno eta oxigeno konprimituak erreaktibo moduan.
[[General Electric|General Electricek]] protoien trukaketarako mintza duen lehenengo pila (PEMFC) garatu zuen [[NASA|NASAko]] ''Gemini'' misio espazialetarako. PEFC teknologia Gemini V. misioan erabili zen lehendabiziko aldiz. Haatik, ''Apolo'' Programako misioetan eta bere ondorengoetan, Baconen diseinuan oinarrituriko erregai gelaxkak erabili ziren, Pratt & Whitney Aircraftek garatuak.<ref>''Morrill, C.C., Apollo fuel cell system, Proceedings of the 19th Annual Power Sources Conference, New Jersey, 18–20 May, 1965, pp. 38–41''</ref> 1960. urtetik aurrera, erregai pilak hegaldi espazial eskifaietan erabili ziren. Gaur egun, oraindik ere aplikazio aeroespazialetan erabiltzen dira.
1970 eta 1980 artean, petrolio krisia eta energia lortzeko ordezko teknologien bilaketaren ondorioz, erregai pilen kostea murrizteko, beharrezko materialak zeintzuk diren identifikatzeko eta erregaien iturri optimoak ikertu zituzten.
| |||