Naprave na gorivne celice izkoriščajo preprosto načelo, ki se ga verjetno vsi spomnimo iz kemije – gre za elektrolizo, ki poteka na »obrnjen« način. Vodik ima namreč naravno tendenco, da v stiku s kisikom reagira v vodo. V nadzorovanih pogojih pride brez zunanjega dovajanja energije do »reakcije pokalnega plina«. Ta proces imenujemo hladno izgorevanje. Med procesom nastajata električna energija in toplota.
Kako nastane energija za ogrevanje
Gorivno celico sestavljata dve elektrodi – anoda (negativni pol) in katoda (pozitivni pol). Elektrodi ločuje elektrolit s trdno membrano, prepustno za ione. Elektrodi sta preplasteni s katalizatorjem, na primer iz niklja ali platine. Ko se anodi dovaja vodik, se ta loči na elektrone in protone. Zunanji tokokrog izkorišča proste elektrone v obliki koristnega električnega toka. Protoni prehajajo skozi elektrolit h katodi.
Na katodi se potem kisik iz zraka veže z elektroni iz zunanjega tokokroga in protoni. Pri tem se oddajata voda in toplota. Nato se lahko med katodo in anodo ustvari napetost. Če elektrodi povežemo med seboj, prehajajo elektroni z anode na katodo in tako ustvarjajo pogonsko energijo. Reakcijsko toploto lahko dodatno izkoristimo za ogrevanje. Vodik lahko dovajamo neposredno ali s parno preobrazbo iz zemeljskega plina.
Preizkusi v praksi
Evropski projekt Ene.field obsega vgradnjo približno 1000 »hišnih« enot gorivnih celic SPTE v dvanajstih državah Evropske unije in je velik korak h komercializaciji gorivnih celic. V njem je udeleženih devet ključnih proizvajalcev gorivnih celic. Gorivne celice bodo nameščene večinoma v stanovanjski sektor. Delovanje naprav bodo daljinsko spremljali in dobili veliko podatkov o delovanju gorivnih celic, kar bo pripomoglo tudi k dodatnemu razvoju te tehnologije.
Toplota in električni tok, proizvedena v lastni hiši – in to na okolju prijazen način. Gorivna celica je na najboljši poti, da postane eden najpomembnejših načinov pridobivanja energije v prihodnosti. Da bi ta obetavna tehnologija čim prej zaživela v praksi, je nastal nemški projekt Callux. Gre za večji projekt preizkušanja naprav na gorivne celice za individualne hiše, v katerega sta nemško energetsko gospodarstvo in industrija ogrevalnih naprav ob državni podpori vložila milijardo evrov. Cilj projekta je grelnike na gorivne celice preizkusiti v dejanskih pogojih uporabe in jih tako pripraviti za vstop na trg.
Vir: www.zemeljski-plin.si
