Goriva_ćelija
Primjena gorivih članaka
Gorivi članci se intenzivno ispituju, a istraživanja su dobila novi poticaj zbog zaoštravanja svjetske energetske krize. Međutim, za sada ne postoje tehnička rješenja gorivih članaka, koja bi udovoljavala svim zahtjevima za visoku specifičnu snagu, pouzdanost i ekonomičnost i koji bi u tome mogli konkurirati procesima s neposrednim izgaranjem goriva (kotlovi s parnim turbinama, motori sa unutrašnjim sagorijevanjem, plinske turbine). Opravdanost upotrebe gorivih članaka u budućnosti temelji se na dva faktora: visoki stupanj djelotvornosti i mali negativni utjecaj na okoliš. Stupanj djelotvornosti znatno je viši nego u svim do sada upotrebljavanim termičkim procesima za proizvodnju električne energije. Količina otpadne topline iz gorivih članaka manja je nego iz konvencionalnih postrojenja, a produkti izgaranja ne sadrže štetne sastojke. Sastav produkata koji napuštaju gorivu ćeliju, kada u gorivu ima ugljika, ovisi o postignutoj potpunosti izgaranja. Gorivi članci a osim toga rade skoro bešumno. Prije široke primjene gorivih članaka, osim niza manjih poteškoća, treba riješiti dva ključna problema. Prvi je zamjena plemenitih metala, platine i platini srodnih metala kao materijala elektroda, s drugim, jeftinijim i pristupačnijim materijalima. Drugi je problem trajnost i pouzdanost gorivih članaka. Ova svojstva ovise o katalitičkoj aktivnosti elektrodne površine, o mogućnosti njenog obnavljanja nakon nepredviđenog, slučajnog zagađivanja kemijskim spojevima, katalitičkim otrovima, iz goriva. Međutim, da održe radnu temperaturu, oni moraju ili neprekidno raditi, što snizuje njihov ukupni stupanj iskorištenja goriva, ili zahtijevaju pomoćne izvore energije. Ako se uspješno riješe spomenute teškoće, najvjerojatnije će se gorive ćelije najprije upotrebljavati za pogon cestovnih vozila. Tada bi pogonski motor bio istosmjerni električni motor napajan iz gorivog članka. Gorivo i oksidans preuzimali bih se u rezervoare vozila u pumpnim stanicama koje bi odgovarale današnjim benzinskim stanicama. Razmatra se mogućnost upotrebe gorivih članaka s vodikom kao gorivom za stabilna postrojenja velike snage. Vodik bi se proizvodio elektrolizom vode upotrebljavajući neiskorištene snage termoelektrana, u prvom redu nuklearnih, u razdobljima malih opterećenja u elektroenergetskom sustavu. mini|300px|lijevo|[[Hibridni automobil.]] Vodik bi trebao postati najčešći pogon, danas alternativni, a u budućnosti standardno pogonsko gorivo automobila. Brojni proizvođači automobila već uvelike obavljaju testiranja svojih automobila koja bi u bliskoj budućnosti mogla biti pogonjena vodikom. Najdalje u tome otišli su stručnjaci u Mazdi, Toyoti, BMW-u, Audiju, Fordu, General Motorsu, ali i mnogim drugim kompanijama. Učinak većine takvih osobnih automobila još je ograničen i dosta će ovisiti o razvoju ove tehnologije i njenoj masovnoj upotrebi, a isto tako će i cijena odigrati značajnu ulogu u kupovini automobila na vodik. Npr. Opel Hydra Gen 3 juri brzinom od 150 km/h i s jednim punjenjem spremnika ima doseg od 400 km. Autobusi s gorivim člancima već su obavili praktična ispitivanja. Od 2002. u više europskih gradova u redovitom su prometu autobusi Citaro tvrtke Daimler-Chrysler kojima više nisu potrebne osovine, jer se svaki kotač pokreće vlastitim motorom. Oni imaju na krovu posude pod visokim tlakom u kojima je uskladišten vodik. mini|250px|desno|Autobus pogonjen vodikom uz pomoć gorivog članka Značajnija primjena je moguća kao kombinirani kogeneracijski aparati s prirodnim plinom za kućnu proizvodnju električne struje i topline koji bi u budućnosti opskrbljivali toplinom i strujom jednu ili više obitelji. Tvrtka Valliant u laboratorijskim pokusima ispituje praktičnu upotrebljivost uređaja s gorivim člancima za stambene zgrade. Švicarska tvrtka Sulzer Hexis otišla je korak dalje i njezin model HXS 1000 već se proizvodi u malim serijama. Uređaj je velik kao kotao za grijanje i prikladan je za svaku stambenu zgradu. Minigorivi članak kao prijenosnu električnu centralu mnogi smatraju uspjehom tehnike, koji najviše obećava. Tako je kanadska tvrtka Ballard Power sa svojim Nexa Power Module (snaga 1,2 kw počela proizvoditi prvi izvor električne energije u većim količinama. Uređaj je velik kao štruca kruha, a gorivo je uskladišteno u sićušnim kutijicama i s njim, (neovisno o električnoj mreži, baterijama ili punjivim akumulatorima) mogu se neograničeno upotrebljavati prijenosna računala, televizori ili pokretni telefoni. mini|300px|lijevo|Bicikl pogonjen uz pomoć gorivog članka