Jak działa wodorowo-tlenowe ogniwo paliwowe?

Ogniwo paliwowe to swego rodzaju generator energii. Energia elektryczna powstaje w wyniku zachodzącej w nim reakcji utleniania. W przeciwieństwie do ogniw galwanicznych, czyli znanych nam akumulatorów np. kwasowo-ołowiowych, nie wymagają one ładowania, a jedynie napełniania odpowiednim paliwem.

Zobacz również: Jak zdemontować kable wysokiego napięcia?

Konstrukcja

Ogniwo składa się z dwóch elektrod – ujemnej katody i dodatniej anody, oddzielonych od siebie cienką membraną zbudowaną z elektrolitu, przewodzącą jedynie ładunki dodatnie, czyli protony, a nie przepuszczającą elektronów. Innymi słowy, dzięki tej membranie między anodą i katodą nie może dojść do wymiany ładunków. Elektrody zbudowane są zazwyczaj z nawęglonego papieru, pokrytego platyną. Platyna pełni rolę katalizatora, nie wchodząc w reakcję z paliwem.

Zobacz również: Jak zaprogramować komputer po odłączeniu akumulatora?

Jak działa ogniwo

Wodór w postaci gazowej wprowadzany jest w okolice anody, gdzie tworzą się jego dodatnie jony i ujemne elektrony. Ze względu na różnicę potencjałów pomiędzy anodą i katodą, elektrony pozyskane z wodoru będą wędrowały od jednej elektrody do drugiej poprzez obwód elektryczny, generując prąd. Na katodzie znajduje się tlen, który na ostatniej powłoce ma sześć elektronów. Każdy pierwiastek dąży do uzupełnienia ich do ośmiu, dlatego jeśli tylko spotka się z innym pierwiastkiem, będzie przejmował od niego dwa elektrony. Tak też dzieje się w ogniwie wodorowym, gdzie tlen pobiera wędrujące z anody do katody elektrony, stając się jonem ujemnym. Dodatnie jony wodoru zostaną przepuszczone przez membranę i połączą się z tlenem, tworząc wodę.